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Une fontaine de jouvence dans les mitochondries ?
L'augmentation d'une enzyme dans la centrale électrique d'une cellule - les mitochondries - rend la cellule résistante au stress et à la mort, selon une étude publiée aujourd'hui dans le journal Cellule . Les résultats pourraient fournir un nouvel ensemble de cibles pour les médicaments pour traiter les maladies liées au vieillissement, y compris la maladie d'Alzheimer et le diabète. Les scientifiques disent que la recherche pourrait également indiquer la source longtemps recherchée des avantages de la restriction calorique pour prolonger la vie.
Mitochondries juvéniles : La mitochondrie, illustrée ici, est une minuscule structure cellulaire qui transforme le carburant chimique en énergie cellulaire. Le renforcement de certaines enzymes au sein des mitochondries protège la cellule contre le stress et la mort, et peut fournir de nouvelles cibles médicamenteuses pour les maladies liées au vieillissement.
Maintenant, nous avons un moyen de fabriquer des médicaments qui peuvent empêcher les cellules de mourir et prévenir des maladies telles que la maladie d'Alzheimer, dit David Sinclair , biologiste à la Harvard Medical School, à Boston, qui a dirigé les travaux. Les résultats élargissent le champ de Produits pharmaceutiques Sirtris , une société basée à Cambridge, MA, et cofondée par Sinclair, qui développe des composés ciblant les sirtuines, une classe d'enzymes auparavant liées à la longévité. (Voir The Enthusiast .) Jusqu'à présent, la société s'est concentrée sur une molécule qui cible SIRT1, une enzyme qui améliore également la santé mitochondriale mais qui se trouve en dehors des mitochondries. SIRT1 est la pointe de l'iceberg, dit Sinclair. D'autres sirtuines sont également importantes pour traiter les maladies du vieillissement.
Les mitochondries sont de minuscules usines d'énergie à l'intérieur de chaque cellule qui convertissent le combustible chimique en énergie. De plus en plus de preuves suggèrent que la fonction mitochondriale joue un rôle vital dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge, telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, les maladies cardiaques et le diabète de type 2. Par exemple, les mitochondries des personnes âgées sont moins efficaces que celles des personnes plus jeunes, un changement qui peut être à l'origine de la résistance à l'insuline, précurseur du diabète.
Dans l'étude, Sinclair et ses collaborateurs ont génétiquement modifié des cellules pour exprimer des niveaux plus élevés d'une enzyme mitochondriale appelée NAMPT, puis ont soumis ces cellules à des produits chimiques toxiques. Ils ont découvert que les cellules avec des niveaux d'enzymes plus élevés étaient mieux protégées contre ces produits chimiques et plus résistantes à la mort cellulaire. Les chercheurs ont également découvert que tant que les mitochondries des cellules étaient saines, les cellules pouvaient rester en vie, quel que soit l'état du reste de la cellule. Cela signifie que les mitochondries sont les gardiens de la survie cellulaire, explique Sinclair.
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Le biologiste de Harvard David Sinclair décrit ses recherches et l'importance des thérapies liées à l'âge.
L'augmentation des niveaux de l'enzyme NAMPT augmente les quantités d'un produit chimique connu sous le nom de NAD, un cofacteur clé dans de nombreuses réactions métaboliques. Le NAD est également crucial pour la fonction des sirtuines, qui étaient auparavant liées à la longévité. (Voir La fontaine de la santé.) Les avantages pour la survie des cellules observés dans l'étude actuelle semblent dépendre de deux de ces enzymes : SIRT3 et SIRT4, qui pourraient fournir de nouvelles cibles pour les médicaments visant à prévenir les maladies du vieillissement, explique Sinclair. Si vous pouvez trouver un médicament qui active l'enzyme SIRT3, vous pouvez maintenir les cellules en vie alors qu'elles mourraient autrement, comme dans une maladie neurodégénérative.
Sinclair suggère également que ce mécanisme sous-tend les avantages de longévité de la restriction calorique. Des décennies de recherche ont montré qu'un régime qui fournit une nutrition adéquate mais limite considérablement l'apport calorique augmente la longévité des mouches, des vers et des souris, et semble protéger contre les maladies du vieillissement. Nous savons que la restriction calorique maintient les mitochondries en bonne santé, et nous pensons avoir découvert un mécanisme majeur du fonctionnement de la restriction calorique, explique Sinclair. C'est passionnant car cela implique les mitochondries, le sommet énergétique de la cellule.
D'autres scientifiques conviennent que le travail est passionnant, mais ils avertissent qu'il n'est pas encore clair quel rôle les enzymes jouent dans le vieillissement ou dans les effets de la restriction calorique. Les gens ont avancé que le niveau NAD est important, mais à ce stade, c'est l'un des nombreux joueurs, dit David Finkelstein , biologiste à l'Institut national du vieillissement.
Des études supplémentaires sont nécessaires pour vraiment évaluer le rôle de ces enzymes, selon Matt Kaeberlein , biologiste à l'Université de Washington. Ces enzymes pourraient potentiellement être d'importants régulateurs de la maladie et des cibles médicamenteuses potentiellement utiles, mais nous devons entrer dans des modèles animaux pour découvrir à quel point elles sont importantes, dit-il. La plupart des recherches actuelles se limitaient aux lignées cellulaires, mais Sinclair et ses collègues étudient maintenant une souris qui surexprime l'enzyme mitochondriale. Si les souris vivent longtemps et montrent une résistance aux maladies liées à l'âge, cela soutiendra cette hypothèse, explique Kaeberlein.
Le PDG et cofondateur de Sirtris, Christopher Westphal, a déclaré que la société, qui mène déjà des essais cliniques sur une molécule antidiabétique potentielle ciblant SIRT1, recherche des composés ciblant un certain nombre de sirtuines. Mais Westphal ne dira pas si la société a identifié des composés spécifiques qui ciblent SIRT3 et SIRT4. SIRT3 et SIRT4 semblent également intéressants pour le diabète, explique Westphal. Peut-être qu'ils le traiteraient d'une manière différente de SIRT1.