Des travaux scientifiques ont montré que la restriction calorique peut permettre d'augmenter l'espérance de vie. Des recherches ont ensuite été réalisées pour essayer de trouver une alternative à la restriction calorique. Elles ont permis d'observer que des nutriments dont
notamment, le resvératrol, le ptérostilbène, la quercétine et les poliphénols,
imitent les effets de la restriction calorique et peuvent donc avoir une
incidence bénéfique sur l'espérance de vie.
La restriction calorique augmente l'espérance de vie
La voie la plus scientifiquement validée d'augmenter l'espérance
de vie d'un organisme monocellulaire ou d'un mammifère est la restriction calorique.
Les chercheurs savent depuis plusieurs dizaines d'années que réduire la consommation
de calories jusqu'à 40 % ralentit de façon très importante le processus de
vieillissement et augmente la durée de vie d'animaux de laboratoire, de la
sauterelle aux mammifères. Ainsi, chez des rats, une diminution de 30 % des
apports caloriques entraîne une augmentation de 30 % de la longévité. On sait également
que la restriction calorique protège les animaux du cancer et d'autres maladies
liées au vieillissement.
Il a fallu plus de soixante-dix ans pour que les chercheurs commencent à élucider
les mystères de la restriction calorique. Ce régime hypocalorique strict, qui
augmente de façon importante l'espérance de vie, a été décrit pour la première
fois en 1935 chez des rats1. Mais on commence seulement maintenant à comprendre
les mécanismes mis en jeu. Ils reposent sur des altérations bénéfiques de l'expression
de gènes, une des réponses d'adaptation de l'organisme à la réduction de la
consommation de calories.
Ce retard du vieillissement repousse le déclenchement des maladies dégénératives,
tout en améliorant les biomarqueurs du vieillissement, allant du rythme métabolique à la
sensibilité à l'insuline en passant par la santé cardiaque et la fonction cognitive2.
À l'inverse, la surconsommation de calories peut également avoir de très importantes
conséquences. Manger plus que l'organisme en a besoin peut charger le sang en
triglycérides, en sucre, en homocystéine et en substances chimiques pro-inflammatoires.
Cela peut avoir pour résultats l'accélération des processus de vieillissement
et de la détérioration de multiples biomarqueurs de la santé.
Une étape clé dans la recherche de la longévité
En 1989, des chercheurs travaillant sur l'antivieillissement
ont lancé une étude très importante sur la restriction calorique sur des singes
rhésus. Le choix de ces animaux a été fait parce qu'ils montrent des caractéristiques
biologiques et de vieillissement extrêmement proches de celles des humains.
Les singes ont été répartis en deux groupes. Une moitié d'entre eux a pu se
nourrir normalement, sans contrainte. L'autre
moitié a été soumise à une alimentation 30 % plus faible en calories que celle
qu'elle aurait normalement consommée. Au bout de vingt ans, 30 % des sujets
témoins étaient morts de causes liées au vieillissement, contre seulement 13
% dans le groupe soumis à la restriction calorique. En d'autres termes, la
restriction calorique a divisé par trois le risque de maladies dégénératives.
Par ailleurs, au cours des vingt années de l'étude, tous les biomarqueurs de
santé mesurés étaient meilleurs dans le groupe soumis à la restriction calorique.
On a noté une diminution des indicateurs de risques cardio-vasculaires, comme
la pression artérielle et le taux de triglycérides, une amélioration de la
glycémie et une incidence réduite des cancers. Celle des maladies cardio-vasculaires
a été de moitié moins importante. Aucun primate de ce groupe n'a montré de
symptômes de perturbation du contrôle de la glycémie ni de diabète alors que
40 % des singes qui avaient mangé autant qu'ils le voulaient étaient pré-diabétiques
ou diabétiques. Les animaux soumis à la restriction calorique ont perdu du
poids en graisse, mais sans subir la perte de masse musculaire observée dans
l'autre groupe. La restriction calorique a également inhibé la réduction du
volume cérébral, plus particulièrement dans les zones gouvernant les fonctions
motrices et cognitives3. Les primates soumis à une restriction calorique étaient
donc plus alertes et en meilleure santé que leurs congénères qui se sont nourris
normalement.
L'expression des gènes de la longévité activée par la restriction calorique
On a montré qu'il est possible de modifier les messages que
les gènes transmettent à l'organisme. C'est le processus d'expression des gènes.
Il se produit lorsqu'un stimulus provenant de l'intérieur ou de l'extérieur
du corps active ou inhibe certains gènes. Activer des gènes protecteurs ou
inhiber des gènes nocifs (la modulation de l'expression des gènes) est un des
champs de la recherche médicale les plus passionnants.
Des chercheurs ont identifié une famille de gènes, appelés sirtuines, présents
dans les tissus de presque toutes les formes de vie, des organismes unicellulaires
aux plantes et aux mammifères. Des données de plus en plus nombreuses suggèrent
que les sirtuines régulent le métabolisme énergétique, la signalisation endocrinienne
et certaines réponses au stress. Les sirtuines sont également activés par un
large éventail de signaux, en réponse à des stress, tels des périodes de famine
ou de restriction calorique, suggérant qu'ils jouent un vaste rôle dans la
physiologie des mammifères.
Les sirtuines (protéines silencieuses de régulation de l'information) sont
connus pour agir comme des gènes gardiens qui protègent les cellules et augmentent
leur survie. Les sirtuines forment une classe d'enzymes, les déacétylases,
qui ralentiraient le vieillissement en agissant sur de nombreux mécanismes
cellulaires tels que la réparation de l'ADN, la résistance au stress oxydatif
ou la mort cellulaire.
L'action des sirtuines débute lorsque des signaux extérieurs indiquent une
détérioration des conditions environnementales. Les gènes de longévité s'éveillent
alors pour induire des modifications défensives au niveau cellulaire, comme
celles qui consistent à ralentir le métabolisme et à augmenter la respiration
cellulaire pour aider l'organisme à s'adapter à un programme de survie plus
favorable.
Il a été démontré que le sirtuine de l'homme, le SIRT1, par exemple, étouffe
le système de l'enzyme P53, normalement impliquée dans l'inhibition de la croissance
des tumeurs et favorisant la mort cellulaire (l'apoptose). En étouffant l'activité de
la P53, SIRT1 prévient le cycle d'apoptose et de vieillissement
prématuré normalement déclenché lorsque l'ADN cellulaire est endommagé ou stressé,
donnant ainsi aux cellules suffisamment de temps pour réparer toutes les lésions
et prévenir les morts cellulaires inutiles. On a également montré qu'un second
sirtuine, le SIRT2, trouvé dans la levure, devient activé lorsqu'il est soumis à un
stress. Il augmente la stabilité de l'ADN et accélère la réparation cellulaire,
tout en accroissant la durée de vie globale des cellules4, 5.
De façon plus générale, l'activation des sirtuines augmenterait la sensibilité à l'insuline,
la lipolyse, diminuerait l'inflammation et jouerait un rôle préventif dans
les maladies neurodégénératives et la carcinogenèse. Une étude a montré que
des souris transgéniques sur-exprimant le sirtuine SIRT1 présentaient le même
phénotype que des souris soumises à une restriction calorique.
Les
effets bénéfiques de la restriction calorique
chez l'homme
Pour des raisons éthiques et pratiques, la restriction calorique n'a pas encore été beaucoup étudiée chez l'homme. Cependant, des observations éparses suggèrent qu'elle peut avoir des effets bénéfiques chez l'homme. Ainsi, par exemple, les habitants de l'île japonaise d'Okinawa, qui pratiquent un régime particulièrement pauvre en calories, ont une durée de vie exceptionnelle6.
Quelques données indiquent que la restriction calorique ralentit le vieillissement et réduit le risque de maladie mortelle chez l'homme. Des individus s'étant imposé une réduction de 20 % dans leur consommation de calories pendant deux à six ans ont perdu de la masse grasse et ont vu leurs marqueurs de vieillissement, incluant la pression sanguine, les niveaux de cholestérol et le contrôle du glucose sanguin, s'améliorer7.
Même de brèves périodes de restriction calorique peuvent améliorer temporairement la température corporelle et la sensibilité à l'insuline qui sont en fait des marqueurs de la longévité8. Dans des études cliniques, de brefs intervalles de restriction calorique ont réduit l'inflammation que l'on retrouve comme facteur sous-jacent au développement de nombreuses maladies dégénératives. Des performances plus juvéniles du muscle cardiaque ont également été observées, la restriction calorique semblant accroître le nombre des mitochondries vitales pour la production d'énergie dans le cœur et le muscle squelettique, réduisant les lésions oxydatives que le vieillissement accélère9, 10.
Restriction calorique, expression génique et espérance de vie
Des
gènes ont directement le pouvoir d'interférer avec l'espérance de vie en
exerçant une action régulatrice sur des facteurs du vieillissement, allant
de l'inflammation et de la fonction métabolique à la réponse immunitaire.
La restriction calorique exerce un effet bénéfique sur l'expression génique,
favorisant ainsi un fonctionnement cellulaire sain par l'intermédiaire de
multiples voies physiologiques incluant :
La recherche d'une alternative à la restriction calorique
Il semble difficile d'imaginer des êtres humains se soumettant à un régime hypocalorique draconien durant toute leur existence afin d'augmenter leur espérance de vie. En revanche, la compréhension des mécanismes en jeu a permis d'isoler des substances naturelles ou synthétiques reproduisant les effets bénéfiques de la restriction calorique. Ainsi, intriguée par les effets bénéfiques de la restriction calorique, une équipe de Harvard a commencé à rechercher d'autres moyens de moduler l'activité des sirtuines sans recourir à une diminution de la consommation alimentaire. Après un processus initial de recherche, les scientifiques ont constaté que plusieurs métabolites extraits de plantes agissaient comme des composants activateurs de sirtuines. Les plantes produisent tout un éventail de polyphénols, incluant le resvératrol, les flavones, les stilbènes, les isoflavones, les catéchines ou les tannins, en réponse à des stress environnementaux tels qu'un appauvrissement des sols en nutriments, les radiations ultraviolettes ou des agents pathogènes.
Le resvératrol agit sur les sirtuines
Parmi un grand nombre d'extraits de plantes testés, on a découvert
que le resvératrol semblait être l'activateur de sirtuines le plus puissant.
Pour tester la capacité du resvératrol à activer des sirtuines chez des créatures
vivantes, l'équipe de chercheurs a sélectionné une levure, un organisme monocellulaire étroitement
apparenté aux animaux et aux humains. Ensuite, elle a émis l'hypothèse que
si le resvératrol était capable de modifier le gène cible nouvellement identifié pour
déclencher la production de sirtuines, cela refléterait son rôle chez l'animal
et le lierait formellement à l'extension de la durée de vie, au moins chez
la levure. L'équipe a constaté que, même à petite dose, le resvératrol aidait
les cellules de levure à vivre de 60 à 80 % plus longtemps. De la levure traitée
avec du resvératrol vivait environ 38 générations contre seulement 19 pour
la levure non traitée11.
Des expériences complémentaires sur des cellules humaines ont montré que le
resvératrol activait une voie similaire requérant le SIRT1 qui permettait à 30
% de cellules humaines de survivre à des irradiations gamma, contre 10 % pour
les cellules non traitées.
La combinaison de resvératrol et de SIRT1 stimule un grand nombre de processus
modifiés par le stress et augmentant la durée de vie, incluant l'apoptose,
les mécanismes de défense immunitaire, la protection neuronale et l'optimisation
métabolique dans le foie, les muscles et les adipocytes. Le resvératrol a d'autres
effets qui incluent la stimulation de la production d'ATP dans les mitochondries
de souris et la modulation du facteur 1 de croissance de l'insuline (IGF-1)
qui améliore la sensibilité à l'insuline, atténue l'obésité et minimise le
développement de la stéatose chez des souris alimentées avec une nourriture
riche en graisses.
Dans une étude, des chercheurs ont observé que, chez des souris, la prise de
resvératrol augmentait de façon significative leur capacité aérobie démontrée
par l'augmentation de leur durée de course et de la consommation d'oxygène
dans les fibres musculaires. Leur fonction mitochondriale était également améliorée.
Un affaiblissement du fonctionnement des mitochondries et de la capacité aérobie
est associé à une réduction de la longévité. L'étude a également mis en lumière
que le resvératrol protégeait les animaux de l'obésité et de l'insulino-résistance
induites par l'alimentation12.
Resvératrol et augmentation de l'espérance de vie
Des données suggèrent que le resvératrol exerce des effets
antioxydants, stimule la production d'énergie et altère favorablement le
mode d'expression de certains gènes. Le stress oxydant est impliqué dans
le développement de nombreuses maladies et dans le vieillissement lui-même.
Les pouvoirs antioxydants du resvératrol ont été largement mis en lumière
ainsi que leurs implications pour la santé de l'homme. Des chercheurs ont
montré que le resvératrol inhibe l'oxydation des lipoprotéines basse densité,
les LDL, et neutralise les dangereux radicaux hydroxyles. Le resvératrol
est probablement l'un des meilleurs neutralisateurs de radicaux libres, ce
qui peut avoir des conséquences non seulement sur la longévité mais également
sur la santé dans son ensemble.
Le resvératrol stimule la production d'énergie dans les mitochondries. Une
réduction de la production d'énergie est associée à une diminution de l'espérance
de vie. En augmentant la production d'énergie soutenant la vie, le resvératrol
pourrait aider à protéger des maladies métaboliques et de l'obésité, améliorant
ainsi la santé et prolongeant l'espérance de vie. Des données de plus en
plus nombreuses indiquent que le resvératrol influe sur de nombreuses voies
génétiques, ce qui pourrait sous-tendre sa capacité à augmenter l'espérance
de vie. Une alimentation riche en calories produit de nombreuses modifications
dans l'expression des gènes. Une supplémentation en resvératrol s'oppose à ces
modifications dans 144 des 153 voies génétiques significativement altérées.
Certaines des voies génétiques influencées par le resvératrol sont similaires à celles
affectées par la restriction calorique. Ainsi, par exemple, la restriction
calorique est associée à une activation sur le long terme de la kinase actionnée
par l'AMP (AMPK), une enzyme métabolique favorisant la sensibilité à l'insuline
et l'oxydation des graisses. Le resvératrol augmente l'activité de l'AMPK,
ce qui est associé à une augmentation de l'espérance de vie. Les voies et
gènes influés par la restriction calorique et par le resvératrol sont associés à l'activation
de sirtuines impliqués dans la régulation de la mort cellulaire et de l'espérance
de vie.
Le polydatine renforce la biodisponibilité, la demi-vie et l'efficacité du resvératrol
Le polydatine est un glucoside du resvératrol. En d'autres
termes, c'est une molécule de resvératrol liée à une molécule de sucre.
Lorsque le polydatine entre dans la circulation sanguine, la molécule
de resvératrol se sépare de celle de sucre. Ainsi, le glucoside de resvératrol
est absorbé à un rythme différent du trans-resvératrol classique, améliorant
efficacement la biodisponibilité, la demi-vie et la puissance du resvératrol.
Le ptérostilbène, un stilbène étroitement apparenté au resvératrol
Le ptérostilbène est utilisé depuis des centaines d'années par la médecine
ayurvédique. On lui reconnaît de nombreux effets bénéfiques pour la prévention
et le traitement de toute une série de maladies, incluant le cancer, les
dyslipidémies, le diabète, les maladies cardio-vasculaires et la douleur.
Ses propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes lui permettent de lutter
efficacement contre certains effets du vieillissement. Le ptérostilbène
peut corriger efficacement les dyslipidémies qui font le lit de l'athérosclérose
et des maladies coronariennes. Il peut également améliorer le rapport HDL/LDL.
Le ptérostilbène et le resvératrol sont tous deux des stilbènes, étroitement
apparentés sur le plan structurel, ce qui leur confère des fonctions similaires
mais non identiques. Des chercheurs ont montré qu'ils agissent de façon
synergique pour activer les gènes de longévité. Le ptérostilbène imite
de nombreux effets de la restriction calorique. Il régule de façon bénéfique
les gènes impliqués dans le développement du cancer, de l'athérosclérose,
du diabète et de l'inflammation que l'on retrouve à l'origine de nombreuses
maladies.
Des nutriments aident à contrôler le facteur nucléaire - kappa B
Le
NF-kB est un gène régulateur particulièrement important qui gouverne la réponse
aux cytokines pro-inflammatoires, les radicaux libres, les niveaux du cholestérol,
la fonction immunitaire et la prévention du cancer. La restriction calorique
limite étroitement l'expression du NF-kB. Il en est de même de certains nutriments
qui imitent l'action de la restriction calorique. Ils agissent pour stabiliser
la régulation du NF-kB et aident à lutter contre les maladies dégénératives
associées à son activation pernicieuse.
Le resvératrol active des sirtuines qui inhibent le NF-kB, diminuant l'inflammation
(comme celle provoquée par la fumée de cigarette13) dans tout l'organisme.
Il empêche également les mastocytes de libérer l'histamine qui déclenche les
réactions allergiques et asthmatiques.
Le resvératrol réduit également la production de molécules d'adhérence qui
attirent les molécules inflammatoires vers les parois vasculaires, l'un des
principaux mécanismes de développement de l'athérosclérose14. Les
polyphénols d'écorce de pin inhibent l'action du NF-kB, limitant, eux aussi,
la production de molécules d'adhérence. Ils améliorent en outre la fonction
endothéliale, réduisant ainsi le risque de maladie cardio-vasculaire.
Le ptérostilbène limite l'activité du NF-kB par de multiples mécanismes complémentaires15.
In vitro, il étouffe l'activité de tumeurs invasives et renforce la destruction
thérapeutique des cellules cancéreuses.
La capacité de la quercétine à protéger de pathologies inflammatoires chroniques
telles que l'asthme, l'inflammation chronique des intestins ou l'arthrite est
en partie due à son action inhibitrice du NF-kB16.
Des nutriments étouffent les cytokines inflammatoires
La restriction calorique inhibe l'expression de gènes produisant
des cytokines inflammatoires telles les interleukines, le facteur de nécrose
tumorale (TNF) ou la cyclo-oxygénase-2 (COX-2), fortement impliquées dans l'apparition
de cancers, d'athérosclérose ou d'inflammation chronique.
Le resvératrol et le ptérostilbène bloquent la libération d'un grand nombre
d'enzymes et de cytokines inflammatoires, que l'on trouve dans tout l'organisme,
mais plus spécifiquement dans les tissus et organes stressés par des facteurs
environnementaux, une infection ou un traumatisme. Le ptérostilbène étouffe
avec force l'expression des COX-2 inflammatoires, aidant ainsi à diminuer le
risque de cancer et de toute une série de maladies inflammatoires.
La quercétine inhibe l'activité des enzymes productrices d'inflammation COX
et LOX (lipo-oxygénase), provoquant par la suite une diminution des médiateurs
de l'inflammation tels les prostaglandines et les leucotriènes.
In vitro, les polyphénols d'écorce de pin inhibent l'expression des cytokines
pro-inflammatoires IL-1. Ex-vivo, ils bloquent l'activité des COX 1 et 2.
La prévention du cancer les cytokines inflammatoires
La
restriction calorique régule à la hausse des gènes qui étouffent le cancer
et à la baisse des gènes qui permettent au cancer de se former et de se répandre.
Elle freine la reproduction et la prolifération des cellules cancéreuses, tout
en inhibant la croissance des vaisseaux sanguins dont les cellules cancéreuses
ont besoin pour se développer et métastaser.
Le resvératrol et le ptérostilbène ont des effets similaires. Ils combattent
le cancer à tous les stades de son développement, activant l'apoptose (la mort
cellulaire programmée) dans toute une variété de types de cancers, tout en
préservant les cellules saines. Le resvératrol limite également la prolifération
du cancer en modulant l'expression de protéines impliquées dans le cycle de
reproduction des cellules anormales.
La capacité de la quercétine à étouffer la prolifération cellulaire, à promouvoir
la mort cellulaire, à minimiser les lésions de l'ADN lui confère des propriétés
intéressantes dans la prévention du cancer. Elle active des protéines « exécutrices » tout
en inhibant des protéines de survie dans des cellules cancéreuses humaines,
bloquant ainsi leur reproduction. On a également montré que la quercétine et
le resvératrol inhibent l'expression du facteur vasculaire de croissance endothéliale
(VEGF), une action qui pourrait aider à bloquer l'approvisionnement sanguin
des tumeurs.
Ils renforcent le contrôle de la glycémie
La restriction calorique renforce le contrôle de la glycémie.
Elle active des gènes régulateurs, appelés récepteurs activés par le peroxisome
proliférateur (PPARs), une classe de protéines responsable du bon métabolisme
des graisses et des hydrates de carbone. Ils jouent un rôle clé dans l'optimisation
de la santé des mitochondries et retardent l'apparition du syndrome métabolique
et du diabète.
Le resvératrol et le ptérostilbène régulent à la hausse la production et l'activité du
PPAR, lançant tout un ensemble de processus cellulaires qui soutiennent un
profil métabolique sain. On a montré qu'en activant le PPAR le resvératrol
empêche les adipocytes d'absorber le sucre et de le convertir en graisse, réduit
l'inflammation et l'insulino-résistance dans les adipocytes et stimule le fonctionnement
des mitochondries. Le resvératrol a par ailleurs une influence positive sur
le métabolisme du sucre sanguin au niveau cellulaire, réduisant la production
de glucose dans les cellules hépatiques d'une façon imitant une restriction
calorique prolongée.
On a montré que la quercétine stimule la prolifération des cellules du pancréas,
aidant ainsi à moduler les niveaux de sucre sanguin sur des modèles d'animaux
diabétiques et non diabétiques.
Les polyphénols d'écorce de pin aident à abaisser le niveau du glucose sanguin
et inhibent l'absorption des hydrates de carbone. Ils favorisent la baisse
de la pression systolique, l'amélioration du profil lipidique et la normalisation
de l'activité plaquettaire.
Une action neuroprotectrice
Le resvératrol et le ptérostilbène ont tout deux des effets bénéfiques sur la mémoire et les facultés d'apprentissage. En ce qui concerne la protection du cerveau et du système nerveux contre les troubles associés au vieillissement ou à des facteurs génétiques, le resvératrol s'est montré très prometteur. Dans des études expérimentales, les effets antioxydants du resvératrol exerçaient une protection contre les lésions des cellules nerveuses par le peptide bêta amyloïde qui s'accumule chez les personnes souffrant de maladie d'Alzheimer17. Une équipe de chercheurs du Kentucky a également montré un effet protecteur de la quercétine contre les effets destructeurs de la protéine bêta-amyloïde, exercé apparemment par une réduction des lésions radicalaires qu'elle provoque18. Une étude in vitro réalisée à l'université de Loma Linda, en Californie, a montré que les polyphénols extraits d'écorce de pin pourraient réduire les pertes neuronales.
La quercétine pourrait avoir une action directe sur l'espérance de vie
La
quercétine pourrait avoir un effet sur la longévité, simplement en réduisant
l'impact d'un certain nombre de maladies chroniques. Mais il semblerait qu'elle
ait également une action indépendante de son activité protectrice contre
des maladies : quelques données indiquent que la quercétine pourrait avoir
un effet direct sur l'espérance de vie, au moins sur des organismes expérimentaux.
Des chercheurs portugais ont ainsi montré qu'en augmentant la résistance
au stress oxydant, la quercétine augmente de 60 % l'espérance de vie de cellules
de levure en culture19. Une équipe de biologistes allemands a
démontré que nourrir le ver C. elegans avec une alimentation riche en flavonoïdes
améliorait leur santé et leur longévité globales20. Ils ont ensuite
identifié un ensemble de quatre gènes spécifiques qui semblaient être activés
par la quercétine21. D'autres chercheurs ont observé des preuves
indiquant que la quercétine pourrait imiter certains effets de la restriction
calorique sur l'espérance de vie.
Les
polyphénols extraits d'écorce de pin
L'extrait d'écorce de pin des Landes contient de très puissants antioxydants, des polyphénols appelés oligoproanthocyanidines ou OPCs. Les OPCs, des polymères de catéchine et d'épicatéchine, sont capables de neutraliser toutes les espèces réactives de l'oxygène, ou radicaux libres. Ils ont également une forte activité anti-inflammatoire utilisant de multiples voies. En particulier, ils bloquent l'activation du NF-kB dans les macrophages, inhibent l'activation de cytokines pro-inflammatoires. Ils ont de multiples effets bénéfiques et, notamment, améliorent l'insuffisance veineuse, combattent les maladies cardiaques et les cancers.
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