Mieux que les lignes de la main ou qu’une boule de cristal, voici la mitochondrie ! En analysant l’activité métabolique de cet organite cellulaire chez le ver, des chercheurs chinois ont pu prédire la durée de vie de cet animal. Qu'en est-il chez l’Homme ?

au sommaire

    Il est actuellement admis que la mitochondrie est une ancienne bactérie ingérée par une cellule ancestrale. Elle fabrique l’énergie nécessaire à la cellule eucaryote pour fonctionner. Elle permettrait également d’évaluer la longévité du ver Caenorhabditis elegans. © hasserin, Flickr, cc by nc sa 2.0

    Il est actuellement admis que la mitochondrie est une ancienne bactérie ingérée par une cellule ancestrale. Elle fabrique l’énergie nécessaire à la cellule eucaryote pour fonctionner. Elle permettrait également d’évaluer la longévité du ver Caenorhabditis elegans. © hasserin, Flickr, cc by nc sa 2.0

    Petites structures présentes dans toutes les cellules eucaryotes, les mitochondries sont des maillons essentiels du métabolisme. Leur rôle principal consiste à utiliser le glucose et l'oxygène pour fabriquer de l'adénosine triphosphateadénosine triphosphate (ATP), l'énergieénergie nécessaire au fonctionnement de la cellule. Cependant, au cours de ce processus, elles libèrent des dérivés réactifsréactifs de l'oxygène (DRO), des espèces chimiquesespèces chimiques oxygénées comme des radicaux libres, c'est-à-dire des moléculesmolécules possédant un ou plusieurs électronsélectrons non appariés sur leur couche externe. Ces composés sont très réactifs et peuvent facilement réagir avec n'importe quelles molécules qui les entourent, compromettant ainsi leur fonction. Lorsque les DRO s'accumulent, ils provoquent des lésions importantes que la cellule a souvent du mal à réparer. Pour cette raison, la plupart des scientifiques les accusent de favoriser le vieillissement cellulaire, même si cette théorie reste controversée. Des études de plus en plus nombreuses remettent notamment en cause l'intérêt pour la santé de consommer des antioxydants.

    Pourrait-on prédire la duréedurée de vie des organismes en analysant leurs mitochondries ? Selon des chercheurs de l'Institut national des sciences biologiques à Pékin, la réponse est positive. Leur étude, publiée dans la revue Nature, montre que la mitochondrie est un indicateur de la longévité chez le nématodenématode Caenorhabditis elegans. « L'activité métabolique des mitochondries est un outil très puissant pour prévoir le temps qui reste à vivre à cet animal », explique Meng-Qiu Dong, la directrice de cette recherche.

    Le nématode <em>Caenorhabditis elegans</em> est un organisme modèle car il permet l'étude de différents mécanismes biologiques comme l’apoptose, le vieillissement cellulaire et le développement embryonnaire. © <em>National Human Genome Resarch Institut</em>, <em>Wikimedia Commons</em>, DP

    Le nématode Caenorhabditis elegans est un organisme modèle car il permet l'étude de différents mécanismes biologiques comme l’apoptose, le vieillissement cellulaire et le développement embryonnaire. © National Human Genome Resarch Institut, Wikimedia Commons, DP

    Plus les mitochondries travaillent, moins la vie est longue

    L'histoire a commencé en 2008, lorsque Meng-Qiu Dong et son équipe ont mis au point une technologie de marquage par fluorescence des DRO. En observant les cellules sous un microscopemicroscope, ils ont alors découvert que les mitochondries rejetaient à des intervalles réguliers des sortes de paquetspaquets de DRO, appelés « mitoflashs ». La fréquence de ces mitoflashs représente ainsi un bon indicateur de l'activité métabolique d'une cellule. Chez le ver, elle devient plus intense à deux périodes principales de l'existence, le début de l'âge adulte et au cours de la vieillesse.

    Cette fois-ci, les chercheurs ont voulu savoir si la fréquence des mitoflashs pouvait les renseigner sur la longévité du ver. Pour ce faire, ils ont mesuré et comparé ce paramètre chez des vers ayant une vie courte de 21 jours ou une longévité d'au moins 30 jours. « Je m'attendais à ce que la seconde explosion de mitoflashs soit la plus importante, raconte la chercheuse. Mais je m'étais complètement trompée. » En réalité, c'est la première qui s'est révélée être un bon indicateur de la longévité. En effet, les nématodes vivant en moyenne 21 jours présentaient plus de mitoflashs que les autres lors de l'entrée dans la vie adulte.

    Bientôt la fontaine de jouvence ?

    Pour confirmer ces résultats, les chercheurs ont fabriqué plusieurs vers mutants ayant des durées de vie variables. La corrélation était alors parfaite : plus un ver vit longtemps et moins la fréquence de mitoflashs est élevée, et inversement. Enfin, les auteurs ont modifié un ver mutant à la vie longue pour qu'il fabrique davantage de DRO. Cette opération a eu pour conséquence d'augmenter la fréquence des mitoflashs et de réduire la longévité de l'animal.

    « Notre étude renforce l'idée de la théorie du vieillissement par le biais des mitochondries », conclut la chercheuse. Mais pour passer du ver à l'Homme il y a un pas à franchir. De nombreuses études sont donc encore nécessaires pour éclaircir tous les mystères du vieillissement cellulaire et mettre au point un remède de jouvence...