Le dysfonctionnement mitochondrial est un point central de la recherche sur le vieillissement. Présentées comme les "centrales électriques des cellules", la force et l'efficacité de nos mitochondries diminuent avec l'âge. Pour ne rien arranger, les vieilles mitochondries ne peuvent plus être dégradées correctement et encrassent les cellules jusqu'à ce qu'elles perdent leur fonction. De nombreuses voies métaboliques liées à l'âge se déroulent dans les mitochondries ou y sont impliquées. Un exemple serait le NAD.
Nous te montrons ici ce qui se passe dans nos mitochondries, comment l'âge se répercute sur nos organelles cellulaires et ce que nous pouvons faire pour éventuellement inverser ce hallmark of aging.
Les mitochondries, une petite merveille de la nature
Les mitochondries se trouvent en nombre variable dans les cellules du corps et constituent l'un des nombreux dispositifs qui contribuent au bon fonctionnement de la cellule. Les cellules musculaires, les cellules sensorielles ou les ovules sont des cellules qui ont un grand besoin d'énergie. En conséquence, ces cellules contiennent un nombre de mitochondries supérieur à la moyenne. Dans une cellule du muscle cardiaque, la part de volume atteint même 36%, ce qui est exceptionnel. C'est déjà un indice de la grande importance de ces organites cellulaires.
Les centrales électriques de l'organisme ont une particularité : elles possèdent leur propre ADN, appelé ADNmt (de l'anglais mitochondrial DNA), qui flotte en forme d'anneau à l'intérieur de la mitochondrie. Mais cela ne permet pas une reproduction autonome. Le génome mitochondrial de l'homme ne comprend que 37 gènes. A titre de comparaison, l'ADN du noyau cellulaire contient l'information pour 20000-25000 gènes.
Le saviez-vous? Contrairement à notre ADN dans les noyaux cellulaires, l'ADNmt se trouve sans protection dans le cytoplasme des mitochondries. Cela le rend particulièrement vulnérable au stress oxydatif. Notre propre glutathion et antioxydants, que nous trouvons surtout dans les substances végétales secondaires , jouent un rôle protecteur.
Chaîne respiratoire, fourniture d'énergie et NAD+
Comme on le sait, la mitochondrie produit et fournit de l'énergie. Ce processus s'appelle la respiration cellulaire et passe par la chaîne respiratoire - une interaction de 5 complexes de protéines qui forment une chaîne de transport d'électrons. les électrons (particules chargées négativement) jouent donc un rôle important dans le processus de production d'énergie. Au début de la chaîne respiratoire se trouve la molécule NADH, qui peut céder deux électrons dans le cadre de la production d'énergie. Il en résulte en fin de compte ATP et le "produit de déchet" NAD+. NAD+ n'est rien d'autre que la molécule NADH, simplement plus pauvre d'un proton (particule chargée positivement) et de deux électrons.
Pour faire court : La production d'énergie dans nos cellules consiste à éliminer les électrons contenus dans les aliments. Ce processus libère alors de l'énergie. Des niveaux élevés de NAD+ signifient maintenant qu'une grande quantité de NADH est transformée en ATP, donc que la cellule est capable de produire beaucoup d'énergie. C'est un bon signe. Le NAD+ active ensuite les Sirtuines, un groupe de gènes qui sont en relation avec la longévité. Nous y reviendrons plus tard.
Le saviez-vous ? Les taux de NAD diminuent avec l'âge. Cela peut être z.B. facilement constaté par un test NAD . Les raisons sont multiples, allant d'une production réduite à une dégradation accrue. Nous avons résumé pour toi la présentation détaillée de la recherche actuelle dans notre article de synthèse "Qu'est-ce que le NAD".
regeNAD est un complexe formulé de manière innovante pour augmenter le taux de NAD - avec de la lutéoline et de l'apigénine.
Les radicaux libres - espèces réactives de l'oxygène (ROS)
Une théorie choisie du vieillissement suggère que le dysfonctionnement mitochondrial progressif qui se produit lors du vieillissement entraîne une augmentation de la production de radicaux libres (= espèces réactives de l'oxygène, ROS de l'anglais reactive oxygen species). Cela endommage davantage les mitochondries et entraîne ainsi une détérioration générale des cellules. Les antioxydants sont intéressants dans ce contexte.
De nombreuses études soutiennent ce lien, mais ces dernières années, des résultats de recherche de plus en plus controversés ont été publiés à ce sujet. Par exemple, une augmentation des radicaux libres a permis de prolonger la durée de vie des levures et des nématodes. De plus, les manipulations génétiques qui provoquaient des dommages oxydatifs n'accéléraient pas le vieillissement chez les souris. De même, la durée de vie des souris n'a pas été prolongée par des manipulations améliorant les mécanismes de protection antioxydants.
Dans le même temps, la recherche fondamentale a fourni des preuves solides du rôle des radicaux libres dans le déclenchement des signaux de division cellulaire et de survie en réponse au stress. Au vu de ces résultats et de nombreux autres résultats surprenants, la théorie a été ébranlée - une réévaluation est devenue nécessaire. Comme pour la voie de signalisation IGF-1 , on est parvenu à harmoniser sous un même toit des résultats à première vue contradictoires.
Selon cette étude les ROS sont un signal de survie lié au stress pour compenser la détérioration qui accompagne le vieillissement. Le nombre de radicaux libres augmente donc pour assurer la survie des cellules. Du moins jusqu'à ce qu'ils trahissent leur objectif initial et aggravent plutôt qu'ils n'atténuent les dommages liés à l'âge en raison de leur augmentation massive. On pourrait aussi le résumer autrement:
Nous avons besoin des ROS, ils peuvent agir comme des partenaires d'entraînement pour nos cellules. Mais si elles deviennent trop nombreuses, elles causent des dommages à nos cellules.
Dysfonctionnement mitochondrial et biogenèse
Le vieillissement dû au dysfonctionnement mitochondrial n'est pas seulement médiatisé par les radicaux libres (ROS). Parmi toute une série d'autres facteurs, nous allons en examiner quelques-uns de plus près. Comme pour tant d'autres processus dans le corps, la famille de gènes des sirtuines est ici aussi importante. SIRT1 module la biogenèse via une protéine appelée PGC-1α. Cette protéine est le "maître-régulateur" de la biogenèse mitochondriale et un lien direct entre les stimuli physiologiques externes (comme l'exercice) et la régulation de la mitochondrie.
En voici un exemple plus concret : si de jeunes enfants pratiquent des sports qui demandent de l'endurance, les fibres musculaires rapides (pour les sprints) sont reprogrammées en fibres musculaires lentes (pour l'endurance). Ces fibres musculaires ont beaucoup de mitochondries pour assurer une fourniture d'énergie endurante.
La quantité de mitochondries est déterminée par la PGC-1α - un taux élevé assure une production accrue de mitochondries. Une certaine répartition de base des fibres musculaires est toutefois génétiquement déterminée. La plus petite partie variable est cependant dirigée par des exigences physiques via PGC-1α. Les parents peuvent donc indirectement influencer le développement musculaire de leurs enfants par le choix du sport.
Le saviez-vous? Tandis que le sport peut faire grimper les taux de PGC-1α, s'assurent les inflammations de faire baisser la PGC-1α. Typiquement, lors des processus inflammatoires dans le corps, le Nf-kB est activé et celui-ci peut avoir un effet négatif direct sur la PGC-1α. On voit ici encore une fois que les différents Hallmarks of Aging agissent ensemble et sont difficiles à séparer les uns des autres. Inflammaging, le dixième Hallmark, contribue donc ainsi directement au dysfonctionnement mitochondrial.
Retour aux pistes de longévité. SIRT1 contrôle également l'élimination des mitochondries endommagées par autophagie, une sorte de ramassage des déchets dans le corps. SIRT3 cible les enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et peut également contrôler directement la vitesse de production des radicaux libres.
D'un point de vue aviaire, ces résultats soutiennent l'hypothèse selon laquelle les sirtuines agissent comme une sorte de capteurs métaboliques pour influencer la fonction des mitochondries et les protéger des maladies liées à l'âge. Comme les mitochondries possèdent leur propre petit génome, les mutations correspondantes dans l'information génétique perturbent naturellement aussi leur fonctionnalité.
De la théorie à la pratique
Voilà pour les mécanismes moléculaires de la structure mitochondriale. Que nous apportent ces connaissances dans notre vie quotidienne ? Des études ont montré que l'entraînement d'endurance et le jeûne alterné améliorent la santéen évitant la dégénérescence mitochondriale. Cela repose d'une part sur l'autophagie, qui peut être déclenchée aussi bien par le jeûne que par l'entraînement d'endurance potent. D'autre part, différentes formes de jeûne activent des voies de longévité supplémentaires, comme les sirtuines.
Mitohormesis - petits stimuli, grands effets?
Ce terme quelque peu mystérieux se compose de mitochondrie et de hormesis . Selon le concept de l'hormèse, des traitements toxiques légers déclenchent des réactions compensatoires bénéfiques . Les réactions de compensation dépassent la réparation du dommage déclencheur et conduisent ainsi à une amélioration de la condition physique cellulaire par rapport à l'état avant le dommage.
Les origines de cette hypothèse remontent à Paracelse et donc au 16e siècle. Au fil du temps, ce point de vue a été étayé par des expériences et mis à profit dans le domaine médical pour des substances telles que la digitaline (insuffisance cardiaque), la colchicine (goutte) ou les opiacés (douleur).
Un certain nombre de lignes de recherche sur le vieillissement se sont également concentrées sur ce concept. Si un dysfonctionnement mitochondrial sévère rend malade, seuls des troubles légers pourraient prolonger la durée de vie, en raison d'une réaction hormonale. Il existe des preuves scientifiques qui soutiennent l'idée que la metformine et le resvératrol sont des poisons mitochondriaux doux qui induisent un état de basse énergie et augmentent ainsi les niveaux d'AMP. Nous connaissons déjà la conséquence dans le traité sur la mesure dérégulée des nutriments : l'AMPK est activée, ce qui ralentit le vieillissement.
La metformine a prolongé la vie de nématodes et de souris dans certaines études. Dans des conditions nutritionnelles normales, le resvératrol n'a pas pu prolonger la durée de vie des souris, mais il existe des résultats d'études significatifs sur le fait qu'il protège contre les dommages métaboliques et améliore la fonction mitochondriale via l'augmentation de la PGC-1α. L'observation selon laquelle la surexpression de PGC-1α prolonge la durée de vie des mouches des fruits fournit une preuve supplémentaire du rôle de la protéine dans la longévité.
Résumé des voies de signalisation autour des mitochondries et du vieillissement. On attribue à la mitohormèse, à la PGC1a et aux radicaux libres une fonction protectrice.
Conclusion - comment renforcer les mitochondries?
Les mitochondries ne sont pas seulement les centrales électriques de la cellule, mais aussi des sources potentielles de vieillissement sain. La fonction, ou plutôt la non-fonction, a une influence profonde sur le processus de vieillissement.
Les études montrent assez clairement que l'on peut renforcer les mitochondries z.B. mitochondries . L'entraînement d'endurance et de force, même jusqu'à un âge avancé, constitue la base. En outre, nous devons protéger les mitochondries contre un stress oxydatif excessif en adoptant une alimentation riche en substances végétales secondaires. Le resvératrol, par exemple, a pu montrer qu'il avait un effet positif sur les mitochondries.
La santé des mitochondries est toujours étroitement liée au taux de NAD. Comme celui-ci diminue avec l'âge, il peut être judicieux de supplémenter les précurseurs, comme ceux contenus dans regeNAD . Le dernier aspect pour renforcer nos mitochondries est de veiller à ce que l'"élimination" des vieilles mitochondries se fasse sans problème. La (macro)autophagie modifiée constitue toutefois une marque de vieillissement à part entière, raison pour laquelle nous examinerons cet aspect plus en détail dans un autre article.
En conclusion, on peut dire que les mitochondries sont un aspect fascinant de la recherche sur le vieillissement. L'objectif pour l'avenir est d'en savoir encore plus sur les raisons pour lesquelles les mitochondries ne sont plus aussi performantes avec l'âge et comment nous pouvons inverser cette tendance. Les premiers pas ont déjà été faits.
Pour les fans de poudre et les amateurs de capsules, le Trans-Resveratrol de MoleQlar est là pour tout le monde.
Le prochain article de cette série portera sur la septième caractéristique du vieillissement : Sénescence cellulaire .
