Des recherches québécoises sur le vieillissement primaire

Publié le 1 janvier 2021
Écrit par Dr Eric Simard, Ph. D.

Des recherches québécoises sur le vieillissement primaire
Expérience Natura 2021 générique

Je suis docteur en biologie et chercheur dans le domaine du vieillissement et l’auteur de quatre livres portant sur la longévité en santé. J’ai été, pendant plus de 10 ans, le président du Comité consultatif du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada, au bureau du Québec.

J’aimerais vous présenter des travaux de recherche de pointe sur le vieillissement primaire, réalisés ici, au Québec, en collaboration avec l’Université Concordia. Depuis 2013, nous identifions de nouveaux modulateurs du vieillissement primaire, aussi appelés « mimétismes de la restriction calorique » ou encore « agents gérosuppresseurs ». Je vous expliquerai ici les bases de ces recherches, et d’autres articles suivront pour discuter des résultats de façon plus approfondie et/ou du rôle des habitudes de vie sur le vieillissement en santé.

 

La science de l’antivieillissement

La science des dernières années nous a appris que ce n’est pas l’oxydation systémique qui est responsable du vieillissement de nos cellules. Au contraire, certains organismes vivants ayant des niveaux d’oxydation systémique plus élevés que la normale vivent jusqu’à 10 fois plus longtemps que d’autres organismes similaires. Comment est-ce possible ? Pourquoi vieillit-on ? Nous tenterons de répondre à ces questions.

La science des 15 dernières années a fait un bond phénoménal dans ce domaine en remettant en cause un des plus importants paradigmes de la biologie : la cause même du vieillissement. Nous distinguons maintenant le vieillissement primaire du vieillissement secondaire. La poussée de nos cellules à vieillir correspond au vieillissement primaire et le vieillissement relié aux habitudes de vie est défini comme le vieillissement secondaire. Il est maintenant évident que nous pouvons agir en prévention, pour mieux vieillir, en ralentissant les processus associés au vieillissement primaire et en augmentant la résistance de nos cellules. Cela permettra de réduire l’incidence de plusieurs maladies. Nos recherches menées en collaboration avec l’Université Concordia ont permis des avancées importantes dans ce domaine.

Revenons en arrière pour mieux comprendre le futur

Il est intéressant de constater que c’est en 1935 que des observations scientifiques ont jeté les bases de ce qui allait nous permettre de connaître les véritables causes du vieillissement. Il s’agit d’observations scientifiques reliées à l’importance du contenu calorique des aliments versus leur apport nutritif (Clive McCay, 1935). Pourtant, 80 ans plus tard, les aliments riches en calories et peu nutritifs sont responsables des problèmes d’obésité de notre époque.

Clive McCay (1898-1967) est à l’origine de l’observation des effets de la restriction calorique. C’est cette observation qui a permis les avancées les plus importantes du 20e siècle en matière de compréhension des processus et des voies métaboliques associées au vieillissement. En réduisant l’apport en calories de 30 %, sans réduire l’apport en vitamines, en minéraux et en éléments essentiels, on peut augmenter de 30 à 50 % la durée de vie chez les rongeurs. Par la suite, ce phénomène fut démontré chez la levure, le nématode, la mouche à fruits, les poissons, les souris et récemment les macaques japonais. Des mécanismes de fonctionnement similaires sont présents chez tous les organismes vivants. Ces mécanismes furent donc conservés au cours de l’évolution.

Malheureusement, ces observations ont mal été interprétées durant 70 ans. L’explication était logique : une baisse de l’apport calorique cause une baisse du métabolisme basal, ce qui réduit le niveau d’oxydation systémique et permet une meilleure longévité. La petite machine fonctionne moins rapidement et s’use donc moins vite. Ce n’est toutefois pas toujours le cas. Les animaux en restriction calorique ont des niveaux d’oxydation systémique plus élevés que la normale, et le jeûne cause une augmentation du métabolisme basal. Que se passe-t-il donc ? 

 

La croissance et la poussée de l’organisme à vieillir

Les espèces qui vivent plus longtemps, comparativement aux animaux similaires, ont habituellement une résistance beaucoup plus élevée à l’oxydation cellulaire, mais aussi, des mécanismes de maintenance et de réparation qui demeurent actifs beaucoup plus longtemps. On parle ici de la réparation de l’ADN, des protéines endommagées, des processus de recyclage cellulaires (autophagie), etc. Si on ajoute à cela le maintien en bonne santé des mitochondries (nos usines énergétiques qui sont au cœur des processus de vieillissement et d’un grand nombre de maladies), on obtient un vieillissement en santé. C’est de cette façon, en augmentant notre résistance face au vieillissement et en gardant nos mitochondries en santé, qu’il sera possible de prévenir un grand nombre de maladies associées au vieillissement (de réduire leur incidence).

Il faut savoir que la vitesse du vieillissement est reliée principalement à deux processus pour lesquels nos cellules ont développé des détecteurs moléculaires :

  1. D’un côté, ces détecteurs perçoivent si nous avons suffisamment d’énergie disponible dans notre alimentation pour nous développer quand nous sommes jeunes et pour vieillir quand nous sommes vieux. Ces détecteurs vont ajuster la vitesse de croissance et/ou la vitesse de vieillissement en fonction de notre apport en certains nutriments. 
  2. D’un autre côté, certains mécanismes de maintenance et de réparation de nos cellules sont inductibles et les cellules animales réagissent aux molécules produites par les végétaux pour des mécanismes similaires. 

Ainsi, il est possible d’identifier des molécules qui soit réduisent la poussée de l’organisme à vieillir, soit augmentent les capacités de résistance de nos cellules. Nous avons élaboré une approche performante qui nous permet d’identifier les meilleures molécules naturelles qui agissent sur ces détecteurs cellulaires du vieillissement.

 

Des découvertes québécoises importantes

La plateforme de recherche utilise les levures afin d’observer et de comprendre comment ces composés naturels ralentissent le vieillissement et rendent les cellules plus résistantes aux stress physiques. Il s’agit d’un modèle de recherche reconnu mondialement depuis plus de 10 ans. C’est entre autres à ce modèle que l’on doit la découverte des mécanismes d’action du resvératrol au début des années 2000.

Déjà huit articles scientifiques sont publiés dans la revue ayant le plus haut classement en recherche fondamentale sur le vieillissement primaire. Plus d’un demi-million de dollars dépensé. Nos travaux présentent les meilleurs résultats obtenus jusqu’à maintenant, et les molécules utilisées sont issues d’extraits de plantes. 

Les résultats publiés récemment ont été obtenus à partir d’extraits spécifiques déjà connus pour différents bienfaits sur la santé. Avec l’équipe du professeur Titorenko, de l’Université Concordia, nous avons identifié les nouvelles molécules antivieillissement à partir d’extraits (PE pour « plant extract ») qui sont numérotés PE26 (Serenoa repens), PE39 (Hypericum perforatum), PE42 (Ilex paraguariensis), PE47 (Ocimum tenuiflorum), PE59 (Solidago virgaurea), PE64 (Citrus sinensis), PE68 (Humulus lupulus), PE69 (Vitis vinifera), PE72 (Andrographis paniculata), PE75 (Hydrastis canadensis), PE77 Trigonella foenumgraecum), PE78 (Berberis vulgaris), PE79 (Crataegus monogyna), PE81 (Taraxacum erythrospermum) et PE83 (Ilex paraguariensis). Dans la grande majorité des cas, l’activité biologique n’est pas reliée aux molécules habituellement responsables des bienfaits de ces extraits de plante sur la santé. 

Les résultats obtenus portent sur la longévité moyenne et la longévité maximale. Ils incluent aussi des analyses sur l’activité métabolique des mitochondries, sur l’oxydation des lipides membranaires, ainsi que sur l’oxydation des protéines, de l’ADN des mitochondries et de l’ADN du noyau cellulaire. Ces extraits antivieillissement, aussi appelés « géroprotecteurs » ou « mimétismes de la restriction calorique », augmentent la résistance des cellules au stress oxydatif et à la température. L’amélioration du fonctionnement cellulaire réduit les dommages subis par les cellules tout en augmentant leur résistance face aux situations difficiles. Étant donné qu’il est possible d’agir sur deux types de mécanismes (vieillissement primaire et mécanismes de maintenance, nous avons aussi identifié des effets synergiques très importants. L’impact maximal observé jusqu’à maintenant est 7 fois plus important que celui du resvératrol seul (plus de 700 % plus élevé). 

Les résultats de ces recherches ont démontré clairement que les effets bénéfiques observés sur la longévité sont reliés au ralentissement du vieillissement des cellules et à l’amélioration des processus de maintenance. Ces 15 nouveaux groupes de molécules s’ajoutent aux 6 déjà découverts pour former une banque de 21 nouveaux modulateurs du vieillissement. Nous avons déposé deux nouvelles familles de brevet portant sur ces découvertes. Plus de 30 brevets d’invention devraient être délivrés à partir de ces recherches sur le ralentissement du vieillissement, et on en verra les premières applications dans le domaine des produits naturels.

 

L’ultime médecine préventive

« Healthy aging: The ultimate preventative medicine » (« Vieillir en santé : L’ultime médecine préventive »), c’est le titre d’un article scientifique qui fut publié dans la prestigieuse revue Science en décembre 2015 notamment par le grand chercheur américain Matt Kaeberlein. Il s’agit de réduire l’incidence des maladies associées au vieillissement d’un seul coup pour permettre aux gens de vieillir en santé. Les molécules que nous avons découvertes sont de nouveaux espoirs pour permettre d’y arriver.

Ces molécules naturelles pourraient aider à prévenir l’ensemble des maladies associées au vieillissement, non pas une à la fois, mais toutes en même temps. Il est donc question de réduire l’incidence d’affections courantes comme l’arthrose, le diabète, le cancer, les maladies du cœur, le Parkinson ou l’Alzheimer. 

 

 

RÉFÉRENCES

Barzilai, et al, 2012. The rationale for delaying aging and the prevention of age-related diseases. Rambam Maimonides Med J. 2012 Oct 31;3(4)

Costantini et al, 2017. The Greenland shark: A new challenge for the oxidative stress theory of ageing? Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2017 Jan;203:227-232.

Dakik P, Rodriguez MEL, Junio JAB, et al. Discovery of fifteen new geroprotective plant extracts and identification of cellular processes they affect to prolong the chronological lifespan of budding yeast. Oncotarget. 2020;11(23):2182-2203. Published 2020 Jun 9. doi:10.18632/oncotarget.27615

Eric Simard, Dr en biologie et Jacques Lambert, MD. 2018. Vivre jeune DEUX fois plus longtemps. Marcel Broquet la nouvelle édition. 270 pages. 

Kaeberlein M, Rabinovitch PS, Martin GM. Healthy aging: The ultimate preventative medicine. Science. 2015;350(6265):1191-1193. doi:10.1126/science.aad3267

McCay, C. et al, 1935. The Effect of Retarded Growth Upon the Length of Life Span and Upon the Ultimate Body Size: One Figure. The Journal of Nutrition, Volume 10, Issue 1, July 1935, Pages 63–79, https://doi.org/10.1093/jn/10.1.63

Mikhail V. Blagosklonny, 2013. Big mice die young but large animals live longer. AGING, Avril 2013, Vol. 5 No 4.