Un métabolite naturel pourrait remettre à l’heure les horloges biologiques vieillissantes

Au fur et à mesure que nous prenons de l’âge, nos horloges biologiques ont tendance à ralentir. Une équipe de recherche de l'Institut Weizmann vient de révéler un nouveau lien particulièrement intéressant entre un groupe de métabolites (dont les niveaux baissent avec le vieillissement de nos cellules) et le fonctionnement de nos horloges circadiennes, mécanismes codés par nos gènes, qui synchronisent le rythme du corps avec les cycles du jour et de la nuit. Ces résultats, publiés dans la revue Cell Metabolism, suggèrent la possibilité que cette substance, qui se trouve dans de nombreux aliments, pourrait aider à  maintenir le rythme de nos chronomètres internes.

Le laboratoire du docteur Gad Asher, au département de Chimie biologique de l'Institut Weizmann, étudie les horloges circadiennes, essayant de comprendre comment ces chronomètres naturels participent à la régulation de tous les événements biologiques, de la nutrition au métabolisme, tout en étant affectés par ceux-ci. Dans la recherche actuelle, le docteur Gad Asher et le doctorant Ziv Zwighaft ont poursuivi l’idée que certains métabolites, les polyamines, pourraient être liés au fonctionnement des horloges circadiennes. Notre corps reçoit les polyamines de la nourriture, mais nos cellules en fabriquent aussi. Ces substances sont connues pour réguler un certain nombre de processus essentiels aux cellules, tels que la croissance et la prolifération. De plus, on découvert que les taux de polyamines diminuent de manière naturelle avec l’âge.

En travaillant sur des souris et sur des cultures cellulaires, le groupe a découvert qu’effectivement des enzymes nécessaires à la fabrication des polyamines suivent des cycles liés à la fois à l’alimentation et aux rythmes circadiens du jour et de la nuit. Chez des souris génétiquement modifiées, dépourvues d’horloge circadienne, ces fluctuations n’existent pas.

En continuant ces travaux, les chercheurs ont découvert une sorte de boucle de rétrocontrôle faisant en sorte que la production de polyamines n’est pas régulée uniquement par les horloges circadiennes, mais que ces substances peuvent à leur tour réguler le tic-tac de ces horloges. En cultures cellulaires, le fait d’ajouter de hauts niveaux de polyamines a plus ou moins masqué le rythme circadien, alors que maintenir des niveaux bas ralentit l’horloge d’environ deux heures. Selon le docteur Asher, les polyamines font vraiment partie intégrante de l’horloge circadienne.

Les scientifiques ont ensuite posé une autre question, à savoir : quel rôle ceci joue chez des souris plus jeunes ou plus âgées, avec des niveaux de polyamine naturellement plus hauts ou plus bas. On sait que les horloges circadiennes des souris plus âgées avancent plus lentement ; en même temps, leurs niveaux de polyamine baissent. L’équipe a trouvé qu’elle pouvait ralentir les horloges des jeunes souris en leur administrant un produit qui inhibe la synthèse des polyamines. Au contraire, l’addition de polyamines à l’eau que boivent les souris plus âgées a accéléré leurs horloges par rapport à d’autres souris de leur groupe d’âge, et a réellement rétabli leur fonction, les mettant au niveau des souris plus jeunes.

Le docteur Asher et son groupe ont l’intention de continuer la recherche sur le rôle des polyamines dans les systèmes circadiens. Le doctorant Ziv Zwighaft explique : « Cette découverte démontre l’imbrication des horloges circadiennes et du métabolisme. » Le docteur Asher dit : « Nos observations se basent sur les expériences faites sur les souris, mais nous pensons qu’elles peuvent aussi s’appliquer aux humains. Si c’est le cas, ces résultats pourraient avoir des implications cliniques intéressantes. Le fait de pouvoir simplement réparer l’horloge par une intervention nutritionnelle sous forme de supplément de polyamine est très intéressant et représente un potentiel clinique important. »

La recherche du docteur Gad Asher est financée par : Willner Family Leadership Institute; Yeda-Sela Center for Basic Research; Adelis Foundation; Abisch Frenkel Foundation for the Promotion of Life Sciences; Crown Endowment Fund for Immunology Research ; Samuel M. Soref & Helene K. Soref Foundation.