Un lien intrigant entre l'alimentation, la santé des yeux et la durée de vie
"La découverte que l'œil lui-même, du moins chez la drosophile, peut réguler directement la durée de vie a été une surprise pour nous".
Des chercheurs du Buck Institute ont démontré pour la première fois un lien entre le régime alimentaire, les rythmes circadiens, la santé des yeux et la durée de vie chez la drosophile. En publiant dans le numéro du 7 juin 2022 de Nature Communications, ils ont découvert de manière complémentaire et inattendue que des processus dans l'œil de la mouche sont en fait à l'origine du processus de vieillissement.
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Des études antérieures ont montré chez l'homme qu'il existe une association entre les troubles oculaires et une mauvaise santé. "Notre étude montre qu'il s'agit plus que d'une corrélation : le dysfonctionnement de l'œil peut en fait entraîner des problèmes dans d'autres tissus", a déclaré l'auteur principal et professeur au Buck Institute, Pankaj Kapahi, dont le laboratoire a démontré pendant des années que le jeûne et la restriction calorique peuvent améliorer de nombreuses fonctions du corps. "Nous montrons maintenant que non seulement le jeûne améliore la vue, mais que l'œil joue en fait un rôle dans l'influence sur la durée de vie".
"La découverte que l'œil lui-même, du moins chez la drosophile, peut réguler directement la durée de vie a été une surprise pour nous", a déclaré l'auteur principal, Brian Hodge, PhD, qui a fait ses études postdoctorales dans le laboratoire de Kapahi.
L'explication de ce lien, selon Hodge, réside dans les "horloges" circadiennes, la machinerie moléculaire de chaque cellule de chaque organisme, qui ont évolué pour s'adapter aux stress quotidiens, tels que les changements de lumière et de température causés par le lever et le coucher du soleil. Ces oscillations de 24 heures - les rythmes circadiens - affectent des comportements animaux complexes, tels que les interactions prédateur-proie et les cycles de sommeil/éveil, jusqu'au réglage fin de la régulation temporelle des fonctions moléculaires de transcription des gènes et de traduction des protéines.
En 2016, le laboratoire de Kapahi a publié une étude dans Cell Metabolism montrant que les mouches des fruits soumises à un régime alimentaire restreint présentaient des changements significatifs dans leurs rythmes circadiens, en plus de prolonger leur durée de vie. Lorsque Hodge a rejoint le laboratoire plus tard cette année-là, il a voulu creuser davantage pour déterminer quels processus qui améliorent les fonctions circadiennes étaient modifiés par le changement de régime alimentaire, et si les processus circadiens étaient nécessaires à l'allongement de la durée de vie observé avec la restriction alimentaire.
"La mouche à fruits a une durée de vie très courte, ce qui en fait un très beau modèle qui nous permet de cribler beaucoup de choses en même temps", a déclaré Hodge, qui est actuellement chercheur chez Fountain Therapeutics à South San Francisco. L'étude a commencé par une vaste enquête visant à déterminer quels gènes oscillent de manière circadienne lorsque des mouches soumises à un régime sans restriction sont comparées à celles nourries avec seulement 10 % des protéines du régime sans restriction.
Hodge a immédiatement remarqué que de nombreux gènes étaient à la fois sensibles au régime alimentaire et présentaient des fluctuations à différents moments, ou "rythmiques". Il a ensuite découvert que les gènes rythmiques les plus activés par la restriction alimentaire semblaient tous provenir de l'œil, plus précisément des photorécepteurs, les neurones spécialisés de la rétine de l'œil qui réagissent à la lumière.
Cette découverte a conduit à une série d'expériences visant à comprendre comment la fonction oculaire s'inscrit dans l'histoire de la restriction alimentaire qui peut prolonger la durée de vie. Par exemple, ils ont mis en place des expériences montrant que le fait de maintenir les mouches dans une obscurité constante prolongeait leur durée de vie. "Cela nous a paru très étrange", a déclaré Hodge. "Nous avions pensé que les mouches avaient besoin que les signaux lumineux soient rythmés, ou circadiens".
Ils ont ensuite utilisé la bioinformatique pour poser la question : Les gènes de l'œil qui sont également rythmiques et sensibles à la restriction alimentaire influencent-ils la durée de vie ? La réponse a été positive.
"Nous pensons toujours à l'œil comme à quelque chose qui nous sert, pour fournir la vision. Nous ne le considérons pas comme quelque chose qui doit être protégé pour protéger l'organisme tout entier", a déclaré M. Kapahi, qui est également professeur adjoint d'urologie à l'UCSF.
Comme les yeux sont exposés au monde extérieur, a-t-il expliqué, les défenses immunitaires y sont très actives, ce qui peut entraîner une inflammation qui, lorsqu'elle est présente pendant de longues périodes, peut provoquer ou aggraver diverses maladies chroniques courantes. De plus, la lumière en elle-même peut provoquer une dégénérescence des photorécepteurs, ce qui peut entraîner une inflammation.
"Fixer les écrans d'ordinateur et de téléphone, et être exposé à la pollution lumineuse jusque tard dans la nuit sont des conditions très perturbantes pour les horloges circadiennes", a déclaré M. Kapahi. "Cela perturbe la protection de l'œil et cela pourrait avoir des conséquences au-delà de la seule vision, en endommageant le reste du corps et le cerveau."
Il reste beaucoup à comprendre sur le rôle que joue l'œil dans la santé globale et la durée de vie d'un organisme, notamment : comment l'œil régule-t-il la durée de vie, et le même effet s'applique-t-il à d'autres organismes ?
La plus grande question soulevée par ces travaux, dans la mesure où elle pourrait s'appliquer aux humains, est tout simplement la suivante : les photorécepteurs des mammifères ont-ils un effet sur la longévité ? Probablement pas autant que chez la mouche à fruits, a déclaré Hodge, notant que la majorité de l'énergie chez la mouche à fruits est consacrée à l'œil. Mais comme les photorécepteurs ne sont que des neurones spécialisés, "le lien le plus fort, selon moi, est le rôle que joue la fonction circadienne dans les neurones en général, en particulier avec les restrictions alimentaires, et la façon dont on peut les exploiter pour maintenir la fonction neuronale tout au long du vieillissement".
Une fois que les chercheurs auront compris le fonctionnement de ces processus, ils pourront commencer à cibler l'horloge moléculaire pour ralentir le vieillissement, a déclaré Hodge, ajoutant qu'il se pourrait que les humains puissent contribuer à préserver la vision en activant les horloges dans nos yeux. "Cela pourrait se faire par le biais d'un régime alimentaire, de médicaments, de changements de mode de vie... De nombreuses recherches très intéressantes nous attendent", a-t-il déclaré.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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