Des chercheurs de l’Institut australien de médecine régénérative de l’université Monash ont découvert qu’au fur et à mesure que les organismes, y compris les humains, vieillissent, leurs muscles reviennent à un état « précoce », ce qui pourrait prolonger la vie. Utilisant le poisson-taupe comme modèle en raison de sa courte durée de vie et de ses symptômes liés à l’âge similaires à ceux de l’homme, l’équipe a identifié un rôle critique du métabolisme des lipides dans ce processus, suggérant que la manipulation du métabolisme cellulaire pourrait potentiellement ralentir ou inverser le vieillissement musculaire.
De nouvelles recherches révolutionnaires sur le poisson-taupe africain démontrent qu’au cours des dernières étapes de la vie, nos muscles présentent une inversion remarquable vers un état de « début de vie », ce qui donne des indications précieuses pour lutter contre la perte de masse musculaire.
Avec l’âge, les muscles commencent à se dégrader, un processus connu sous le nom de sarcopénie. Bien que ce phénomène soit universel, les mécanismes qui le sous-tendent sont restés insaisissables. Une étude récente de l’Australian Regenerative Medicine Institute (ARMI) de l’université Monash, utilisant le poisson-taupe africain comme organisme modèle inattendu, a toutefois permis d’éclaircir ce mystère. La recherche a révélé que nos muscles semblent revenir à un état « précoce » vers la fin de la vie, ralentissant ainsi la mortalité. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à l’atténuation, voire à l’inversion, du déclin de la masse et de la force musculaires lié à l’âge.
L’étude, dirigée par le professeur Peter Currie et le docteur Avnika Ruparelia, de l’ARMI et de l’université de Melbourne, a été publiée dans la revue Aging Cell. Les implications de cette recherche sont importantes, étant donné la forte augmentation prévue de l’incidence et de la gravité de la sarcopénie dans le monde.
Selon le professeur Currie, « …il y a un besoin urgent de comprendre les mécanismes qui conduisent à la sarcopénie afin que nous puissions identifier et mettre en œuvre des interventions médicales appropriées pour promouvoir un vieillissement musculaire sain », a-t-il déclaré.
Le poisson-turquoise africain, Nothobranchius furzeri, est récemment apparu comme un nouveau modèle pour l’étude du vieillissement. Le killifish a la durée de vie la plus courte de toutes les espèces de vertébrés pouvant être élevées en captivité. La vie d’un killifish commence avec les pluies africaines, qui créent des bassins saisonniers dans lesquels les poissons éclosent, grandissent rapidement et atteignent la maturité en deux semaines seulement, puis se reproduisent quotidiennement jusqu’à ce que le bassin s’assèche.
Larve de poisson tué à peine éclose, colorée avec des anticorps contre la myosine (rouge), l’actine (vert) et le collagène (bleu). Crédit : Dr Avnika Ruparelia
Il est important de noter que leur courte durée de vie s’accompagne de symptômes de vieillissement observés chez l’homme, notamment l’apparition de lésions cancéreuses dans le foie et les gonades, la réduction de la capacité de régénération des membres, en l’occurrence la nageoire, et des caractéristiques génétiques qui sont la marque du vieillissement humain, telles que la réduction du nombre de copies et de la fonction de l’ADN mitochondrial, et le raccourcissement des télomères.
Selon le Dr Ruparelia, cette étude est la première à utiliser le poisson-taupe pour étudier la sarcopénie.
« Dans cette étude, nous avons procédé à une caractérisation cellulaire et moléculaire approfondie des muscles squelettiques au début de la vie, à un âge avancé et à un âge extrêmement avancé, révélant de nombreuses similitudes avec la sarcopénie chez l’homme et d’autres mammifères », a-t-elle déclaré.
De manière surprenante, les chercheurs ont également constaté que ces mêmes caractéristiques métaboliques du vieillissement sont inversées au cours de la phase tardive de la vie, « ce qui suggère que chez les animaux extrêmement âgés, il peut y avoir des mécanismes en place qui empêchent une détérioration supplémentaire de la santé des muscles squelettiques, ce qui peut en fin de compte contribuer à une prolongation de leur durée de vie », a déclaré le Dr Ruparelia.
« Il est important de noter que la phase de fin de vie au cours de laquelle nous avons observé une amélioration de la santé musculaire coïncide parfaitement avec une phase au cours de laquelle les taux de mortalité diminuent. Nous postulons donc que l’amélioration de la santé musculaire peut être un facteur essentiel contribuant à l’allongement de la durée de vie chez les personnes très âgées. »
Pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents, l’équipe de recherche a étudié le métabolisme des poissons à différents stades du processus de vieillissement. Cette expérience a révélé de manière surprenante que certaines caractéristiques du métabolisme des poissons les plus âgés étaient en fait rajeunies pour ressembler à celles des jeunes poissons. Elle a mis en évidence le rôle critique du métabolisme des lipides dans ce processus de rajeunissement. En utilisant des médicaments qui régulent la formation de certains lipides, on pourrait obtenir un rajeunissement similaire des muscles vieillissants.
« Au cours de la vieillesse extrême, il y a un appauvrissement frappant des lipides, qui sont les principales réserves d’énergie dans nos cellules », explique le professeur Currie, auteur principal de l’étude.
« Nous pensons que cela imite un état de restriction calorique, un processus connu pour prolonger la durée de vie chez d’autres organismes, qui entraîne l’activation de mécanismes en aval permettant finalement à l’animal de maintenir l’équilibre nutritionnel et de vivre plus longtemps. Un processus similaire est observé dans les muscles des athlètes très entraînés ».
Le Dr Ruparelia ajoute : « L’idée que le vieillissement musculaire puisse être réversible et potentiellement traitable par des médicaments capables de manipuler le métabolisme d’une cellule est une perspective passionnante, surtout si l’on considère les coûts sociaux, économiques et de santé associés à l’augmentation constante de la population âgée dans le monde. Nous sommes enthousiasmés par le potentiel du modèle killifish et très reconnaissants au Winston Churchill Trust pour son financement, ainsi qu’à l’honorable Dr Kay Patterson pour son aide dans la mise en place des réglementations d’importation permettant d’établir la première et unique installation de killifish en Australie. Nous avons maintenant une occasion unique d’étudier les processus biologiques qui régulent le vieillissement et les maladies liées à l’âge, et de rechercher des stratégies pour promouvoir un vieillissement sain ».
Référence : « The African killifish : A short-lived vertebrate model to study the biology of sarcopenia and longevity » par Avnika A. Ruparelia, Abbas Salavaty, Christopher K. Barlow, Yansong Lu, Carmen Sonntag, Lucy Hersey, Matthew J. Eramo, Johannes Krug, Hanna Reuter, Ralf B. Schittenhelm, Mirana Ramialison, Andrew Cox, Michael T. Ryan, Darren J. Creek, Christoph Englert et Peter D. Currie, 14 mai 2023, Aging Cell.
DOI : 10.1111/acel.13862