Les scientifiques de la recherche sur le vieillissement rapportent aujourd’hui une nouvelle approche expérimentale qui a ralenti le taux de déclin physique et prolongé la vie des vers ronds couramment utilisés dans les études biologiques, C. elgans.
Leurs découvertes sont décrites dans l’édition du 30 décembre de Nature Aging, une revue scientifique du groupe Springer Nature.
L’auteur principal est Brandon J. Berry, boursier postdoctoral dans le laboratoire de Matt Kaeberlein, professeur de médecine de laboratoire et de pathologie à la faculté de médecine de l’Université de Washington.
Les auteurs principaux et correspondants sont Shahaf Peleg du Groupe sur l’épigénétique, le métabolisme et la longévité de l’Institut de biologie des animaux de ferme à Dummerstorf en Allemagne, et Andrew P. Wojtovich du Centre médical de l’Université de Rochester à New York.
Leur équipe s’intéresse à la découverte de moyens de contrôler directement la fonction des mitochondries dans le cadre de leurs travaux sur la longévité. Les mitochondries sont les centrales électriques à l’intérieur des cellules vivantes. Ils jouent un rôle central dans la respiration cellulaire et la production d’énergie, parmi leurs nombreuses fonctions critiques.
Le temps pèse sur les mitochondries. De plus, avec le temps, des difficultés à bouger et d’autres signes de vieillissement commencent à apparaître chez les vers, les humains et les autres animaux.
Les vers ronds sont couramment utilisés dans les études sur le vieillissement car ils ont une durée de vie moyenne de seulement deux à trois semaines. Cela signifie que les résultats de la recherche peuvent généralement être obtenus rapidement.
Les scientifiques de cette dernière étude ont voulu en savoir plus sur le rôle du dysfonctionnement mitochondrial sur le vieillissement des ascaris, et si une partie de cette détérioration pouvait être bloquée ou inversée.
Les mitochondries sont enfermées dans une double membrane. La couche intérieure est plissée comme un accordéon. Dans des études de modélisation précédentes menées par d’autres, le potentiel de tension (la capacité de déplacer des particules chargées) à travers la membrane interne a été observé comme diminuant avec l’âge.
Pourquoi cela se produit est une question importante dans la recherche sur le vieillissement. Le potentiel de la membrane mitochondriale pilote de nombreuses tâches vitales de ces organites cellulaires, notamment la production de molécules d’énergie, la signalisation immunitaire et la régulation génétique.
Comme le soulignent les chercheurs dans leur article, « la diminution du potentiel de membrane mitochondriale est une explication attrayante des dysfonctionnements complexes du vieillissement. Cependant, il n’est pas clair si la diminution du potentiel de tension des mitochondries est une cause ou une conséquence du vieillissement cellulaire. »
Pour tenter d’atteindre l’objectif insaisissable de tester la causalité, les chercheurs ont utilisé une technique appelée optogénétique, qui canalise la lumière pour contrôler avec précision un processus biologique à l’intérieur d’une cellule. Ils ont pu stimuler spécifiquement le potentiel de la membrane mitochondriale dans les cellules des vers ronds adultes grâce à une pompe à protons activée par la lumière. Ils ont appelé cet outil « mitochondries-ON ».
Les vers ronds ont des corps transparents et toutes leurs cellules sont visibles au microscope, caractéristiques qui se prêtent également à cette approche.
Les populations de vers juvéniles préparées pour cette étude ont été maintenues sans lumière pendant leur développement jusqu’au jour 1 de leur vie adulte. Ensuite, ils ont été exposés aux conditions expérimentales.
En rajeunissant le potentiel de la membrane mitochondriale des vers ronds avec la technique optogénétique, les scientifiques ont inversé certains des signes de vieillissement associés à l’âge dans leurs trois souches différentes et ont prolongé de manière reproductible la durée de vie des vers traités, par rapport aux vers non traités.
Dans les vers ronds, les chercheurs ont noté : « Nous avons pu montrer que l’exploitation de l’énergie de la lumière pour augmenter expérimentalement la membrane mitochondriale à l’âge adulte est à elle seule suffisante pour ralentir le rythme du vieillissement ».
Les vers ronds, comme les gens, ont tendance à avoir plus de mal à se déplacer à mesure qu’ils vieillissent. Malgré leur vieillissement, l’activation des mitochondries-ON a amélioré le taux de battement des vers placés dans un liquide.
Ces résultats, ont noté les scientifiques, semblent suggérer que le déclin physiologique lié à l’âge chez les vers ronds pourrait être amélioré en inversant directement la perte de potentiel de tension mitochondriale qui se produit avec le temps.
