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image description La surexpression d'une enzyme du métabolisme oxydatif augmente l'activité et la durée de vie de la mouche drosophile
Les effets délétères des radicaux libres et de l'oxydation des molécules ont souvent été évoqués dans le vieillissement cellulaire. Les preuves expérimentales qui vont dans ce sens sont nombreuses. Au niveau tissulaire, la proportion de protéines oxydées augmente avec l'âge aussi bien chez l'homme que chez des invertébrés. Au niveau de l'organisme entier, il a été montré que la surexpression de la catalase et de la superoxyde-dismutase, deux composantes importantes des défenses antioxydantes, augmente la durée vie chez la mouche drosophile. Inversement, l'invalidation de ces deux enzymes réduit leur espérance de vie. De plus, la restriction calorique, connue pour allonger la durée de vie de nombreuses espèces, vertébrées ou non, réduit le niveau d'oxydation des protéines, des glucides, des lipides et des acides nucléiques.

Parmi les mécanismes de défense contre les lésions entraînées par les agents oxydants, il en est un qui touche plus spécifiquement la méthionine. Cet acide aminé soufré qui contribue pour environ 2% à la composition des protéines peut être oxydé par les radicaux libres pour former la méthionine sulfoxide. Il existe une enzyme capable de réduire la méthionine sulfoxide en méthionine. Cette peptide methionine sulfoxide réductase (PMSR) peut ainsi ramener les protéines oxydées à leur état initial. Une diminution de l'activité de la PMSR a été mise en évidence au cours du vieillissement chez le rat ainsi que dans le cerveau de patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Il a également été montré que des souris qui présentaient une réduction de l'activité de la PMSR avaient une durée de vie inférieure de 40% à celle de souris témoins.

Afin de préciser le rôle éventuel de cette enzyme sur les mécanismes du vieillissement, l'équipe de Toshinori Hoshi a développé des mouches drosophiles qui surexprimaient préférentiellement la PMSR dans le cerveau, un tissu particulièrement sensible au stress oxydatif. L'espérance de vie moyenne des drosophiles porteuses de cette modification génétique était supérieure de 70% à celle des animaux témoins, passant de 58 à 95 jours chez les femelles et de 45 à 80 jours chez les mâles. La résistance au stress oxydatif de ces animaux mesurée à partir de leur taux de survie consécutif à leur exposition au paraquat, un herbicide couramment utilisé dans ce type de test, était multipliée par un facteur 6 à 7. La taille des drosophiles, tout comme leur consommation de nourriture, n'était pas modifiée par la surexpression de la PMSR. De plus, l'activité physique ainsi que la capacité reproductrice des animaux génétiquement modifiés étaient augmentées.

Ces expériences montrent qu'une meilleure capacité de réparation des dommages liés au stress oxydatif est capable de quasiment doubler l'espérance de vie des animaux sans modifier, voir même en améliorant, leur vitalité. La reproduction de ces résultats chez le rongeur permettra de savoir, dans un premier temps, si ces résultats sont applicables aux mammifères et donc peut-être un jour à l'homme.
  Drosophiles témoins Drosophiles sur-exprimant la PMSR
Durée de vie moyenne en jours 45-58 80-95
Mortalité induite par 10 mM de paraquat 60-70% 10%
Activité physique à 60 jours
(en fraction d'animaux actifs)
0.2 0.8
Probabilité d'accouplement à 60 jours 0.15 0.25
Publié en Avril 2002
Auteur : B. Corman - , 
Références : Ruan H, Dong Tang X, Chen ML, Joiner MA, Sun G, Brot N, Wissbach H, Heinemann SH, Iverson L, Wu CF, Hoshi T. High-quality life extension by the enzyme peptide methionine sulfoxide reductase. Proc. Natl. Acad. Sci. 99: 2748-2753, 2002.