Avec le vieillissement, l’intestin perd progressivement sa capacité à se régénérer après un dommage. Une équipe de recherche internationale impliquant l'Institut Leibniz sur le vieillissement – l'Institut Fritz Lipmann (FLI) d'Iéna et l'Université de Turin a découvert que les polyamines, petites molécules produites naturellement par l'organisme, peuvent jouer un rôle décisif dans ce processus. En activant spécifiquement le métabolisme des polyamines avant la blessure, les chercheurs ont pu restaurer la capacité de régénération des cellules intestinales âgées dans un modèle murin. Une nouvelle approche potentielle pour traiter les lésions tissulaires liées à l’âge.
L’intestin fait partie des tissus les plus régénérateurs du corps ; cependant, le vieillissement déclenche divers changements qui diminuent collectivement sa capacité de régénération.
Par conséquent, l’intestin devient plus vulnérable aux inflammations et aux infections, et ses processus de guérison ralentissent. Cela entraîne souvent des problèmes digestifs et un retard de récupération après une utilisation prolongée de médicaments chez les personnes âgées. La cause sous-jacente est la capacité réduite de l’épithélium intestinal à se réparer efficacement après un dommage. Mais pourquoi l’intestin perd-il ce potentiel de régénération avec l’âge – et le processus peut-il être inversé ?
Une équipe internationale de chercheurs d'Allemagne, d'Italie et des États-Unis dirigée par le Dr Alessandro Ori et le professeur Francesco Neri, anciens chefs de groupe de recherche à l'Institut Leibniz sur le vieillissement – Institut Fritz Lipmann (FLI) à Iéna, a étudié ces questions dans une étude désormais publiée dans Biologie cellulaire naturelle.
Sommaire
Vieillissement intestinal déséquilibré
Les chercheurs ont découvert que lors de la régénération de l'intestin grêle de souris âgées, l'équilibre de l'homéostasie protéique (protéostasie) – l'équilibre délicat entre la synthèse, le repliement et la dégradation des protéines – est perturbé. En conséquence, les vieilles cellules intestinales accumulent des protéines défectueuses ou « défectueuses » tout en tentant de réparer les lésions tissulaires. Cette accumulation déclenche un stress cellulaire, qui à son tour entrave la capacité des cellules à se régénérer efficacement.
En analysant les protéines et les métabolites dans les tissus intestinaux et en menant des expériences pour montrer comment l'intestin se rétablit après des dommages causés par le 5-fluorouracile (un médicament de chimiothérapie), nous avons pu déterminer que la capacité de régénération réduite des cellules intestinales plus âgées n'est pas un effet inévitable du vieillissement. Au contraire, cela est directement lié à une perturbation de la protéostasie. »
Dr Alessandro Ori, Institut Leibniz sur le vieillissement – Institut Fritz Lipmann (FLI)
Les polyamines comme clé de la régénération
Une comparaison de la capacité de régénération chez des souris jeunes et âgées a montré qu'après des dommages, des signes typiques de stress protéostatique et des taux élevés de polyamine n'étaient observés que dans l'intestin âgé. Les polyamines, telles que la spermidine et la putrescine, sont de petites molécules chargées positivement impliquées dans de nombreux processus cellulaires, notamment la croissance cellulaire, la prolifération et la régulation de la protéostasie.
Dans les expériences, il a été constaté que les souris âgées augmentaient les niveaux de polyamine spécifiquement après des lésions intestinales, ce qui pourrait améliorer l'homéostasie des protéines et contrecarrer les dommages survenus. « Lorsque le métabolisme des polyamines est activé, par exemple par des interventions diététiques ou une supplémentation orale directe, l'homéostasie des protéines s'améliore et la régénération de l'épithélium intestinal est à nouveau accélérée », rapportent le Dr Alberto Minetti et le Dr Omid Omrani, principaux chercheurs impliqués dans l'étude. « Nos données suggèrent que l'intestin vieillissant reste capable de se réparer au niveau moléculaire, il lui suffit du bon déclencheur moléculaire pour relancer sa capacité de régénération. »
Nutrition et polyamines comme nouvelle approche thérapeutique ?
La découverte selon laquelle une courte période de restriction alimentaire suivie de deux jours de réalimentation ou de supplémentation directe en polyamines peut activer le métabolisme des polyamines avant la blessure et restaurer la capacité de régénération chez les souris âgées est particulièrement intéressante. En revanche, la régénération intestinale s’aggrave de manière significative lorsque cette voie métabolique est spécifiquement bloquée.
Cette découverte pourrait avoir des implications considérables : les polyamines, ou un régime riche en polyamines, pourraient améliorer la régénération intestinale chez les personnes âgées après une intervention chirurgicale, une infection ou une chimiothérapie. De plus, des mécanismes similaires pourraient potentiellement s’appliquer à d’autres tissus vieillissants tels que la peau ou le foie, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour contrecarrer le déclin fonctionnel lié à l’âge.
« Nous considérons cela comme une approche prometteuse pour réactiver les pouvoirs d'auto-guérison du corps pendant la vieillesse », explique le professeur Francesco Neri de l'Université de Turin. « Les polyamines agissent comme des régulateurs moléculaires qui aident à rétablir l'équilibre de la machinerie cellulaire. »
Perspectives de la recherche sur le vieillissement
Dans la prochaine étape, il sera important d'évaluer soigneusement la sécurité et les avantages potentiels de l'activation de la voie des polyamines pour améliorer la régénération des tissus, tout en évaluant également les risques possibles tels qu'une susceptibilité accrue au cancer. Si tel est le cas, des interventions diététiques ou pharmacologiques ciblées sur les polyamines pourraient aider à traiter, voire à prévenir, à l’avenir, les lésions tissulaires liées à l’âge.
« Le vieillissement n'est pas un processus irréversible », résume le Dr Ori. « Si nous comprenons comment les cellules perdent leur équilibre – et comment nous pouvons le rétablir – nous ne pourrons peut-être pas arrêter le vieillissement, mais nous pouvons atténuer considérablement ses effets sur notre corps.
