À des concentrations élevées, les espèces réactives de l'oxygène (ROS) -des oxydants- sont nocives pour les cellules de tous les organismes et sont aujourd’hui clairement documentées comme associées au vieillissement. Cette étude de l'Université de technologie Chalmers (Suède) révèle cependant, qu’à faibles doses, un oxydant, le peroxyde d'hydrogène peut stimuler une enzyme qui elle, contribue à ralentir le vieillissement cellulaire. La démonstration détaillée dans la revue eLife, est ici effectuée sur la levure, un bon modèle d'étude du vieillissement cellulaire.
L'un des avantages des antioxydants, tels que les vitamines C et E, est qu'ils neutralisent directement ces oxydants que sont les espèces réactives de l'oxygène, qui peuvent réagir avec des molécules importantes dans le corps et détruire leurs fonctions biologiques. De grandes quantités d'oxydants peuvent endommager gravement l'ADN, les membranes cellulaires et les protéines par exemple. Nos cellules ont donc développé de puissants mécanismes de défense pour se débarrasser de ces oxydants, qui se forment naturellement au cours de notre métabolisme normal.
Un peu mais pas trop
On a toujours pensé que les oxydants n'étaient que nocifs, mais plus récemment, des recherches sur le vieillissement ont identifié des fonctions positives de certains oxydants. C’est le cas de cette recherche de l'Université de Chalmers qui montre que cet oxydant bien connu, le peroxyde d'hydrogène oxydant bien connu peut en fait ralentir le vieillissement des cellules de levure.
Le peroxyde d'hydrogène est un produit chimique utilisé pour le blanchiment des cheveux et des dents, entre autres. C'est également l'un des oxydants formés dans notre métabolisme qui est nocif à des concentrations plus élevées.
Les chercheurs se sont concentrés sur une enzyme précise, Tsa1, qui fait partie d'un groupe d'antioxydants appelés peroxirédoxines. Ces enzymes participent aux défenses des cellules contre les oxydants nocifs et il a été également suggéré qu’elles puissent contribuer à prolonger la durée de vie des cellules soumises à une restriction calorique. Cependant, ces différents mécanismes restent encore mal compris.
On sait également que la restriction calorique réduit peut prolonger considérablement la durée de vie de différents organismes, dont la levure.
Enfin, plusieurs équipes de recherche ont également montré que la stimulation de l'activité des peroxirédoxines en particulier est ce qui ralentit le vieillissement des cellules, dans des organismes comme la levure, les mouches et les vers, lorsque ces organismes sont soumis à une restriction calorique.
Un petit peu de peroxyde d’hydrogène déclenche l’activité bénéfique des peroxirédoxines : ainsi, Tsa1 a besoin d’une petite quantité de peroxyde d'hydrogène pour être déclenchée et participer au processus de ralentissement du vieillissement cellulaire-chez la levure. L’étude montre en effet que Tsa1 utilise de petites quantités de peroxyde d'hydrogène pour réduire l'activité d'une voie de signalisation centrale lorsque les cellules consomment moins de calories. Cette réduction d’activité entraîne un ralentissement de la division cellulaire et des processus liés à la formation des éléments constitutifs des cellules. Les défenses des cellules contre le stress sont également stimulées ce qui ralentit le vieillissement.
Ainsi, cette petite quantité d’oxydant déclenche un processus « anti-oxydant »
qui optimise l’effet anti-vieillissement de la restriction calorique. Un processus qui pourrait être exploité pour inhiber les causes moléculaires de nombreuses maladies courantes telles que le cancer, la maladie d'Alzheimer et le diabète …
On retiendra que dans une certaine mesure, les oxydants peuvent réellement ralentir le processus de vieillissement et ici, en stimulant les peroxirédoxines, comme l'enzyme Tsa1, qui apparaît comme une cible prometteuse.
Enfin, soulignent les auteurs, ces données confirment les résultats de précédentes études qui avaient également montré que de faibles niveaux d'espèces réactives de l'oxygène peuvent être liés à plusieurs effets positifs sur la santé.
Source: eLife 2020 doi: 10.7554/eLife.60346 Peroxiredoxin promotes longevity and H2O2-resistance in yeast through redox-modulation of protein kinase A
