Des chercheurs de l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement en Allemagne ont publié un article de recherche intitulé « L'activité du complexe AMPK 1 associée à la réalimentation est une caractéristique de la santé et de la longévité » dans la revue « Nature Aging ».
L'étude montre que chez les jeunes animaux, le cycle de jeûne-réalimentation déclenche l'expression oscillatoire inverse des gènes codant les sous-unités régulatrices de la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) Prkag1 et Prkag2, alors que chez les animaux plus âgés, le vieillissement atténue cette régulation, entraînant une expression réduite de Prkag1. Chez les poissons transgéniques avec une expression soutenue de Prkag1, une réponse d'alimentation et de jeûne plus jeune peut être démontrée dans la vieillesse, améliorant la santé métabolique et prolongeant la durée de vie.
De plus, chez l’homme, l’expression de Prkag1 diminue avec l’âge et est associée à un risque de multimorbidité et de fragilité multidimensionnelle. Ainsi, l’activation sélective de Prkag1 peut favoriser la santé métabolique et prolonger la durée de vie chez l’homme.
L'AMPK, ou protéine kinase dépendante de l'AMP, est une molécule clé dans la régulation du métabolisme énergétique biologique, et il a déjà été démontré que l'activation de l'AMPK favorise l'allongement de la durée de vie et les effets bénéfiques de la restriction alimentaire chez les organismes modèles invertébrés.
Dans cette étude, les chercheurs ont analysé les effets du jeûne sur le killifish, un poisson vieillissant rapidement avec une durée de vie de 6-7 mois, à différents âges, et ont découvert grâce à une analyse du transcriptome que le tissu adipeux des poissons plus âgés présentait un programme transcriptionnel similaire à celui du jeûne, où le métabolisme énergétique était supprimé, la production de protéines était réduite et les tissus étaient incapables d'être renouvelés, qu'ils soient nourris ou à jeun.
Le tissu adipeux est plus sensible aux changements d'apport alimentaire et joue un rôle important dans le métabolisme, tandis que le tissu adipeux viscéral des poissons âgés est insensible à l'alimentation, ont déclaré les chercheurs.
Le vieillissement modifie la réponse physiologique du tissu adipeux au jeûne
En revanche, dans le tissu adipeux des jeunes poissons, le cycle de jeûne-réalimentation déclenche l'expression oscillatoire inverse des gènes codant les sous-unités Prkag1 et Prkag2 régulées par l'AMPK (protéine kinase activée par l'AMP). L'expression de Prkag1 est supprimée par le jeûne et induite par la réalimentation, tandis que le vieillissement atténue cette régulation, entraînant une réduction de l'expression de Prkag1.
Les chercheurs ont modifié génétiquement des poissons âgés pour qu'ils expriment systématiquement Prkag1 et ont découvert que l'état de jeûne des poissons âgés modifiés était contrecarré, qu'ils présentaient des réponses alimentaires et de jeûne plus jeunes, une meilleure santé métabolique et une durée de vie prolongée.
L'activation soutenue de Prkag1 favorise la santé métabolique et la longévité
Enfin, les chercheurs ont analysé la pertinence de Prkag1 dans la santé et la longévité humaines, et l'analyse du transcriptome du tissu adipeux sous-cutané humain après le jeûne a révélé que, conformément au medaka, le jeûne régulait à la hausse Prkag2 et à la baisse l'expression de Prkag1.
De plus, chez l’homme, l’expression de Prkag1 diminuait également avec l’âge et était associée à un risque de multimorbidité et de fragilité multidimensionnelle, des niveaux plus élevés de Prkag1 étant associés à une moindre fragilité chez l’homme âgé, ce qui suggère que l’activation sélective de Prkag1 peut favoriser la santé métabolique et prolonger la durée de vie chez l’homme.
Les chercheurs soulignent qu'à ce stade, nous ne savons pas si Prkag1 chez l'homme favorise réellement un vieillissement plus sain, et la prochaine étape sera d'essayer de trouver des molécules qui peuvent activer précisément la sous-unité et d'étudier si elles peuvent être exploitées pour affecter positivement le vieillissement.
Pris ensemble, les résultats suggèrent que la quiescence métabolique liée à l’âge peut être évitée par une stimulation sélective du complexe Prkag1, favorisant ainsi la santé métabolique et la longévité chez les vertébrés.
