Une escapade nocturne sur la roue d'exercice améliore les capacités de réparation musculaire chez les vieilles souris, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Stanford School of Medicine.
Seules les souris plus âgées ont vu cet avantage, qui, selon les chercheurs, est dû au rajeunissement des cellules souches musculaires des animaux.
L'effet chez les animaux âgés est très significatif. Nous avons constaté que l'exercice régulier restaure la jeunesse à la réparation des tissus. Leurs cellules souches musculaires commencent à ressembler et à se comporter comme celles d'animaux beaucoup plus jeunes. «
Thomas Rando, MD, PhD, professeur de neurologie et de sciences neurologiques et directeur du Glenn Center for the Biology of Aging de Stanford
Les chercheurs ont également identifié une voie moléculaire impliquée dans le retour en arrière des cellules. Les médicaments qui manipulent la voie pourraient être un substitut efficace à l'exercice, suggèrent-ils.
Rando est l'auteur principal de l'étude, qui sera publiée le 13 avril dans Nature Metabolism. L'étudiante en médecine Jamie Brett, Ph.D., la chercheuse postdoctorale Marina Arjona, PhD, et la chercheuse invitée Mika Ikeda, Ph.D., en sont les auteurs principaux.
Contrairement aux cellules souches embryonnaires ou pluripotentes induites, qui peuvent donner naissance à n'importe quel tissu dans le corps, les cellules souches spécifiques aux tissus sont limitées dans leur potentiel. Les cellules souches musculaires attendent dans les ailes le long des fibres musculaires dans un état de repos connu sous le nom de quiescence jusqu'à ce qu'elles soient appelées à réparer les dommages.
« Des études menées par nous et par d'autres ont montré que la régénération tissulaire diminue avec l'âge, et que cela est dû à la diminution de la fonction dans les cellules souches adultes », a déclaré Rando. « De nombreux chercheurs cherchent un moyen de restaurer la jeunesse. »
Avantages des ajustements de style de vie
Bien qu'aucun chercheur n'ait découvert une fontaine de jouvence fiable, il est bien connu que certains ajustements de style de vie peuvent être bénéfiques.
« L'exercice est connu pour réduire le risque d'une grande variété de problèmes liés à l'âge, y compris les maladies cardiovasculaires, le cancer et peut-être même la maladie d'Alzheimer », a déclaré Rando. « Il y a beaucoup d'intérêt à comprendre comment l'exercice confère ces avantages pour la santé. »
En particulier, les chercheurs ont voulu savoir si et comment l'exercice volontaire affecte la fonction des cellules souches musculaires chez la souris. Ils ont donné à des souris âgées d'environ 20 mois, l'équivalent de 60 à 70 ans chez l'homme, et à des souris âgées de 3 à 4 mois, l'équivalent d'humains de 20 à 30 ans, l'accès à une roue d'exercice et leur a permis de courir à volonté. Les jeunes souris ont parcouru en moyenne 10 kilomètres par nuit et les souris plus âgées ont parcouru environ 5 kilomètres. Deux autres groupes de souris jeunes et âgées ont reçu des roues qui ne tournaient pas pour servir de témoins.
« Les animaux s'exerçaient aux niveaux d'intensité auxquels ils étaient à l'aise », a déclaré Rando, « un peu comme ce que les gens font pour leur propre santé. C'est une situation moins stressante que l'entraînement en résistance ou l'exercice intense d'endurance, qui peuvent eux-mêmes affecter la tige musculaire. fonction cellulaire. » Une analyse ultérieure a montré que les cellules souches musculaires des animaux en exercice restaient au repos et que les animaux n'avaient pas développé un nombre significatif de nouvelles fibres musculaires en réponse à l'exercice.
Après trois semaines d'aérobic nocturne pour les groupes actifs, les chercheurs ont comparé la capacité des animaux à réparer les dommages musculaires. Ils ont constaté que, comme prévu, les souris sédentaires âgées étaient beaucoup moins capables de réparer les dommages musculaires que les souris sédentaires plus jeunes. Cependant, les animaux plus âgés qui avaient exercé régulièrement étaient significativement meilleurs pour réparer les dommages musculaires que leurs homologues qui ne faisaient pas d'exercice. Ce bénéfice d'exercice n'a pas été observé chez les animaux plus jeunes.
Des résultats similaires ont été obtenus lorsque des cellules souches musculaires de souris plus âgées qui avaient exercé ont été transplantées dans des souris plus jeunes. Les cellules souches des animaux en exercice ont davantage contribué au processus de réparation que celles de leurs pairs sédentaires.
Avantage du sang jeune
Les chercheurs ont également montré que l'injection de sang d'une vieille souris qui s'était exercée dans une vieille souris qui n'avait pas conféré un avantage similaire dans la fonction des cellules souches, suggérant que l'exercice simule la production de certains facteurs qui circulent ensuite dans le sang et améliorent la fonction des cellules souches plus anciennes.
« C'est vraiment fascinant », a déclaré Rando, notant que le résultat reflète ceux des études antérieures menées conjointement par lui et Tony Wyss-Coray, PhD, professeur de neurologie et de sciences neurologiques à l'École de médecine, indiquant que le sang d'une jeune souris semble en quelque sorte améliorer les cellules souches spécifiques aux tissus chez un animal plus âgé.
D'autres études ont indiqué que le rajeunissement induit par l'exercice observé par les chercheurs pourrait être imité en augmentant l'expression d'une molécule de signalisation appelée cycline D1, qui est impliquée dans le réveil des cellules souches musculaires au repos en réponse aux dommages. La découverte suggère qu'il pourrait un jour être possible d'activer artificiellement cette voie pour maintenir le fonctionnement optimal des cellules souches musculaires vieillissantes.
« Si nous pouvions développer un médicament qui imite cet effet, nous pourrions être en mesure d'en profiter sans avoir à faire des mois d'exercice », a déclaré Rando.
