Des décennies de recherche ont montré que les limites de l'apport calorique des mouches, des vers et des souris peuvent améliorer la durée de vie dans des conditions de laboratoire. Mais si une telle restriction calorique peut faire la même chose pour les humains reste incertaine. Aujourd'hui, une nouvelle étude menée par des chercheurs de Yale confirme les avantages pour la santé des restrictions caloriques modérées chez l'homme et identifie une protéine clé qui pourrait être exploitée pour prolonger la santé chez l'homme.
Les résultats ont été publiés le 10 février 2022 dans Science.
La recherche était basée sur les résultats de l'essai clinique CALERIE (Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy), la première étude contrôlée sur la restriction calorique chez l'homme en bonne santé. Pour l'essai, les chercheurs ont d'abord établi l'apport calorique de base parmi plus de 200 participants à l'étude. Les chercheurs ont ensuite demandé à une partie de ces participants de réduire leur apport calorique de 14 % tandis que les autres continuaient à manger comme d'habitude, et ont analysé les effets à long terme sur la santé de la restriction calorique au cours des deux prochaines années.
L'objectif global de l'essai clinique était de voir si la restriction calorique est aussi bénéfique pour les humains que pour les animaux de laboratoire, a déclaré Vishwa Deep Dixit, professeur Waldemar Von Zedtwitz de pathologie, d'immunobiologie et de médecine comparée, et auteur principal de l'étude. . Et si c'est le cas, a-t-il dit, les chercheurs voulaient mieux comprendre ce que la restriction calorique fait spécifiquement au corps pour améliorer la santé.
Étant donné que des recherches antérieures ont montré que la restriction calorique chez la souris peut augmenter les infections, Dixit a également voulu déterminer comment la restriction calorique pourrait être liée à l'inflammation et à la réponse immunitaire.
"Parce que nous savons que l'inflammation chronique de bas grade chez l'homme est un déclencheur majeur de nombreuses maladies chroniques et, par conséquent, a un effet négatif sur la durée de vie", a déclaré Dixit, qui est également directeur du Yale Center for Research on Aging. "Ici, nous demandons :qu'est-ce que la restriction calorique fait aux systèmes immunitaire et métabolique et si elle est effectivement bénéfique, comment pouvons-nous exploiter les voies endogènes qui imitent ses effets chez l'homme ?"
Dixit et son équipe ont commencé par analyser le thymus, une glande qui se trouve au-dessus du cœur et produit des lymphocytes T, un type de globule blanc et une partie essentielle du système immunitaire. Le thymus vieillit plus rapidement que les autres organes. Au moment où les adultes en bonne santé atteignent l'âge de 40 ans, a déclaré Dixit, 70% du thymus est déjà gras et non fonctionnel. Et en vieillissant, le thymus produit moins de lymphocytes T. "En vieillissant, nous commençons à ressentir l'absence de nouvelles cellules T parce que celles qui nous restent ne sont pas très efficaces pour combattre les nouveaux agents pathogènes", a déclaré Dixit. "C'est l'une des raisons pour lesquelles les personnes âgées sont plus exposées au risque de maladie."
Pour l'étude, l'équipe de recherche a utilisé l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour déterminer s'il y avait des différences fonctionnelles entre les glandes thymus de ceux qui restreignaient les calories et ceux qui ne le faisaient pas. Ils ont constaté que les glandes du thymus chez les participants ayant un apport calorique limité avaient moins de graisse et un plus grand volume fonctionnel après deux ans de restriction calorique, ce qui signifie qu'elles produisaient plus de lymphocytes T qu'au début de l'étude. Mais les participants qui ne limitaient pas leurs calories n'ont eu aucun changement de volume fonctionnel.
"Le fait que cet organe puisse être rajeuni est, à mon avis, stupéfiant car il y a très peu de preuves que cela se produise chez l'homme", a déclaré Dixit. "Que cela soit même possible est très excitant."
Avec un effet aussi spectaculaire sur le thymus, Dixit et ses collègues s'attendaient également à trouver des effets sur les cellules immunitaires que le thymus produisait, des changements qui pourraient sous-tendre les avantages globaux de la restriction calorique. Mais lorsqu'ils ont séquencé les gènes dans ces cellules, ils ont constaté qu'il n'y avait aucun changement dans l'expression des gènes après deux ans de restriction calorique.
Cette observation a obligé les chercheurs à regarder de plus près, ce qui a révélé une découverte surprenante :"Il s'avère que l'action était vraiment dans le microenvironnement tissulaire et non dans les cellules T sanguines", a déclaré Dixit.
Dixit et son équipe avaient étudié le tissu adipeux, ou graisse corporelle, de participants subissant une restriction calorique à trois moments :au début de l'étude, après un an et après deux. La graisse corporelle est très importante, a déclaré Dixit, car elle héberge un système immunitaire robuste. Il existe plusieurs types de cellules immunitaires dans les graisses, et lorsqu'elles sont activées de manière aberrante, elles deviennent une source d'inflammation, a-t-il expliqué.
"Nous avons trouvé des changements remarquables dans l'expression génique du tissu adipeux après un an qui se sont maintenus jusqu'à la deuxième année", a déclaré Dixit. "Cela a révélé certains gènes impliqués dans la prolongation de la vie des animaux, mais également des cibles uniques imitant la restriction calorique qui peuvent améliorer la réponse métabolique et anti-inflammatoire chez l'homme."
Reconnaissant cela, les chercheurs ont ensuite cherché à savoir si l'un des gènes qu'ils ont identifiés dans leur analyse pourrait être à l'origine de certains des effets bénéfiques de la restriction calorique. Ils se sont concentrés sur le gène de PLA2G7 - ou facteur d'activation plaquettaire du groupe VII A acétylhydrolase - qui était l'un des gènes significativement inhibé après la restriction calorique. PLA2G7 est une protéine produite par des cellules immunitaires appelées macrophages.
Ce changement dans l'expression du gène PLA2G7 observé chez les participants qui limitaient leur apport calorique a suggéré que la protéine pourrait être liée aux effets de la restriction calorique. Pour mieux comprendre si PLA2G7 a causé certains des effets observés avec la restriction calorique, les chercheurs ont également suivi ce qui s'est passé lorsque la protéine a été réduite chez la souris dans une expérience de laboratoire.
"Nous avons constaté que la réduction de PLA2G7 chez la souris produisait des avantages similaires à ceux observés avec la restriction calorique chez l'homme", a déclaré Olga Spadaro, ancienne chercheuse à la Yale School of Medicine et auteure principale de l'étude. Plus précisément, les glandes thymus de ces souris étaient fonctionnelles plus longtemps, les souris étaient protégées contre la prise de poids induite par l'alimentation et elles étaient protégées contre l'inflammation liée à l'âge.
Ces effets se sont produits parce que PLA2G7 cible un mécanisme spécifique d'inflammation appelé l'inflammasome NLRP3, ont déclaré les chercheurs. L'abaissement de PLA2G7 a protégé les souris âgées de l'inflammation.
"Ces résultats démontrent que PLA2G7 est l'un des moteurs des effets de la restriction calorique", a déclaré Dixit. "L'identification de ces moteurs nous aide à comprendre comment le système métabolique et le système immunitaire communiquent entre eux, ce qui peut nous indiquer des cibles potentielles susceptibles d'améliorer la fonction immunitaire, de réduire l'inflammation et potentiellement même d'améliorer la durée de vie en bonne santé."
Par exemple, il pourrait être possible de manipuler PLA2G7 et de bénéficier des avantages de la restriction calorique sans avoir à restreindre réellement les calories, ce qui peut être nocif pour certaines personnes, a-t-il déclaré.
"Il y a tellement de débats sur le type de régime qui est le meilleur - faible teneur en glucides ou en lipides, augmentation des protéines, jeûne intermittent, etc. - et je pense que le temps nous dira lesquels sont importants", a déclaré Dixit. "Mais CALERIE est une étude très bien contrôlée qui montre qu'une simple réduction des calories, sans régime spécifique, a un effet remarquable en termes de biologie et de déplacement de l'état immuno-métabolique dans une direction protectrice de la santé humaine. Donc, d'un point de vue de santé publique, je pense que cela donne de l'espoir."
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir La restriction calorique modérée recâble le métabolisme, l'immunité pour une plus longue durée de vie.
Référence :"La restriction calorique a un nouveau joueur" par Timothy W. Rhoads et Rozalyn M. Anderson, 10 février 2022, Science .
DOI :10.1126/science.abn6576
