La machinerie de la mort rend la vie plus saine

Alors que nous aspirons tous à une longue espérance de vie, ce qui est le plus convoité est une longue période de vigueur et de santé, ou « durée de vie », qui précède le déclin inévitable de l’âge. Des chercheurs de l’UC Santa Barbara ont découvert que les instruments de mort que les cellules utilisent pour se suicider lorsque les choses tournent mal contribuent à rendre la vie plus longue et plus saine en revitalisant les compartiments cellulaires spécialisés appelés mitochondries.

Les mitochondries génèrent l’énergie nécessaire à toutes nos activités, du mouvement à la pensée. Ces centrales électriques à l’intérieur de nos cellules descendent de bactéries autrefois libres.

“Nous sommes une sorte de créature hybride issue de deux lignées évolutives indépendantes : les mitochondries, qui étaient autrefois des bactéries, et le reste des cellules qui les entourent”, note Joel Rothman, professeur de biologie moléculaire dont le laboratoire a mené la recherche.

Cette double origine évolutive signifie que notre ADN réside dans deux compartiments distincts dans chacune de nos cellules : le noyau, où se trouve la majeure partie de notre génome, et les mitochondries avec leur propre ADN, vestige de leur origine bactérienne.

“À mesure que nous vieillissons, les dommages causés à l’ADN de ces centrales cellulaires s’accumulent, contribuant ainsi au déclin lié à l’âge”, note Rothman. “Notre découverte révèle un moyen d’éliminer les mitochondries défectueuses, entraînant ainsi le rajeunissement des cellules.”

La recherche, récemment publiée dans la revue eLifemontre que la machinerie biologique qui fonctionne comme un « kill switch » pour les cellules potentiellement nocives, par exemple celles qui deviennent cancéreuses, élimine également les ADN défectueux des mitochondries.

“Il y a un Yin et un Yang dans les mitochondries”, a déclaré Pradeep Joshi, scientifique principal et co-auteur de la publication. “Ils produisent l’énergie nécessaire à la vie. Mais à chaque respiration, les mitochondries produisent également des espèces réactives de l’oxygène, des molécules nocives qui endommagent l’ADN et d’autres parties de nos cellules.”

Ainsi, plus nous vivons longtemps, plus les dégâts sont importants. Ces dommages diminuent la production d’énergie par les mitochondries, avec des conséquences négatives sur notre santé. Comme le cœur, les muscles et le cerveau sont les plus exigeants en énergie, le vieillissement est inévitablement associé à l’insuffisance cardiaque, à la perte de la fonction musculaire et à la démence.

Selon Joshi, « le vieillissement peut être considéré comme une sorte de maladie mitochondriale. Si nous pouvions éliminer les dommages mitochondriaux, nous améliorerions la santé et la longévité ».

L’équipe de recherche a découvert un système permettant d’éliminer les mitochondries endommagées en utilisant un petit ver appelé C. elegans, réputé pour ses nombreuses avancées en biomédecine, notamment celles reconnues par six prix Nobel.

Les chercheurs ont découvert que les enzymes responsables de la destruction des cellules sont également nécessaires pour éliminer l’ADN mitochondrial endommagé. En l’absence de ces enzymes, les mitochondries défectueuses s’accumulent.

Rothman et ses collègues ont été surpris de constater que, même si certaines des mêmes protéines sont impliquées, le processus global d’élimination des mitochondries endommagées est différent de celui normalement utilisé pour éliminer les cellules en excès. “La machinerie de mort cellulaire semble être réutilisée pour éliminer les mauvaises mitochondries”, a observé Joshi. “Ce faisant, ils rétablissent la santé de ces centrales électriques vitales.”

En tant qu’humain, vous avez hérité de votre ADN mitochondrial exclusivement de votre mère et il en va de même pour les animaux utilisés dans l’étude. Les scientifiques ont découvert que le fardeau des mitochondries défectueuses chez les mères augmente avec l’âge. “Malheureusement, les mauvaises mitochondries qui s’accumulent chez les mères à mesure qu’elles vieillissent sont transmises à leurs enfants”, a déclaré Rothman.

Cependant, la bonne nouvelle est qu’il a été possible de réduire à la fois l’accumulation et la transmission des mitochondries défectueuses : les chercheurs ont découvert qu’un seul changement génétique qui ralentit le vieillissement des animaux et prolonge leur durée de vie atténue ces problèmes.

“Ralentir l’horloge du vieillissement semble ralentir l’accumulation des mitochondries défectueuses, ce qui soulève la possibilité que des interventions anti-âge puissent aboutir à des mitochondries plus saines”, a noté Rothman, qui est également le directeur fondateur du Centre pour le vieillissement et la longévité à l’UCSB. .

Ces découvertes laissent entrevoir de futures stratégies visant à éliminer les mitochondries affaiblies et à rajeunir les cellules, ouvrant ainsi la voie à des années supplémentaires de vie dynamique et sans maladie dont nous pouvons tous profiter.