Des décennies de recherche ont montré que la limitation de l’apport calorique chez les mouches, les vers et les souris peut augmenter la durée de vie dans des conditions de laboratoire. Mais on ne sait toujours pas si une telle restriction calorique peut avoir le même effet sur les humains. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de Yale confirme les avantages pour la santé de 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 la revue Science.
La recherche était basée sur les résultats de l’essai clinique Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy (CALERIE), la première étude contrôlée de la restriction calorique chez les humains en bonne santé. Pour cet essai, les chercheurs ont d’abord établi l’apport calorique de base chez plus de 200 participants à l’étude. Ils ont ensuite demandé à une partie de ces participants de réduire leur apport calorique de 14 %, tandis que les autres ont continué à manger comme d’habitude, et ont analysé les effets à long terme de la restriction calorique sur la santé au cours des deux années suivantes.
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 de pathologie, d’immunobiologie et de médecine comparée Waldemar Von Zedtwitz et auteur principal de l’étude. Et si c’est le cas, a-t-il ajouté, les chercheurs veulent mieux comprendre les effets spécifiques de la restriction calorique sur l’organisme qui permettent d’améliorer la santé.
Comme des recherches antérieures ont montré que la restriction calorique chez les 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 les humains 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 nous demandons : Quel est l’effet de la restriction calorique sur les 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 située au-dessus du cœur et qui produit des lymphocytes T, un type de globules blancs et un élément essentiel du système immunitaire. Le thymus vieillit à un rythme plus rapide que les autres organes. Selon M. Dixit, lorsqu’un adulte en bonne santé atteint l’âge de 40 ans, 70 % du thymus est déjà gras et non fonctionnel. En outre, à mesure qu’il vieillit, le thymus produit moins de lymphocytes T. “En vieillissant, nous commençons à avoir des problèmes de santé. “En vieillissant, nous commençons à ressentir l’absence de nouveaux lymphocytes T, car ceux 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 aux maladies”.
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 des personnes qui restreignaient leurs calories et celles qui ne le faisaient pas. Ils ont constaté que les thymus des participants ayant un apport calorique limité présentaient moins de graisse et un plus grand volume fonctionnel après deux ans de restriction calorique, ce qui signifie qu’ils produisaient plus de lymphocytes T qu’au début de l’étude. En revanche, le volume fonctionnel des participants qui ne restreignaient pas leur apport calorique n’avait pas changé.
“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 à trouver également 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 de ces cellules, ils ont constaté que l’expression des gènes n’avait pas changé après deux ans de restriction calorique.
Cette observation a obligé les chercheurs à regarder de plus près, ce qui a révélé un résultat surprenant : “Il s’avère que l’action se situait réellement 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 soumis à une restriction calorique à trois moments : au début de l’étude, après un an et après deux ans. La graisse corporelle est très importante, a expliqué Dixit, car elle abrite un système immunitaire robuste. Il existe plusieurs types de cellules immunitaires dans la graisse, et lorsqu’elles sont activées de manière aberrante, elles deviennent une source d’inflammation, a-t-il expliqué.
“Nous avons constaté des changements remarquables dans l’expression génétique des cellules adipeuses.tissu après un an qui ont été maintenus pendant la deuxième année”, a déclaré Dixit. “Cela a révélé certains gènes impliqués dans la prolongation de la vie chez les animaux, mais aussi des cibles uniques imitant la restriction calorique qui pourraient améliorer la réponse métabolique et anti-inflammatoire chez l’homme.”
Conscients de ce fait, les chercheurs ont ensuite cherché à savoir si l’un des gènes identifiés dans leur analyse pouvait être à l’origine de certains des effets bénéfiques de la restriction calorique. Ils se sont concentrés sur le gène PLA2G7 – ou acétylhydrolase du facteur d’activation des plaquettes du groupe VII A – qui était l’un des gènes significativement inhibés après une 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 suggère que la protéine pourrait être liée aux effets de la restriction calorique. Pour mieux comprendre si la PLA2G7 a causé certains des effets observés avec la restriction calorique, les chercheurs ont également suivi ce qui se passait lorsque la protéine était réduite chez les souris dans une expérience de laboratoire.
“Nous avons constaté que la réduction de la PLA2G7 chez la souris avait des effets bénéfiques similaires à ceux observés chez l’homme avec la restriction calorique”, a déclaré Olga Spadaro, ancienne chercheuse à la Yale School of Medicine et auteur principal de l’étude. Plus précisément, les thymus de ces souris ont fonctionné plus longtemps, les souris ont été protégées de la prise de poids induite par le régime alimentaire et elles ont été protégées de l’inflammation liée à l’âge.
Ces effets se sont produits parce que PLA2G7 cible un mécanisme spécifique de l’inflammation appelé l’inflammasome NLRP3, ont déclaré les chercheurs. La réduction de la 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 se parlent, ce qui peut nous orienter vers des cibles potentielles susceptibles d’améliorer la fonction immunitaire, de réduire l’inflammation et même potentiellement d’améliorer la durée de vie en bonne santé.”
Par exemple, il pourrait être possible de manipuler PLA2G7 et d’obtenir les avantages de la restriction calorique sans avoir à restreindre réellement les calories, ce qui peut être nocif pour certaines personnes, a-t-il dit.
“Il y a tellement de débats sur le type de régime qui est le meilleur – faible teneur en glucides ou en graisses, augmentation des protéines, jeûne intermittent, etc… – et je pense que le temps dira lesquels de ces éléments sont importants”, a déclaré Dixit. “Mais CALERIE est une étude très bien contrôlée qui montre qu’une simple réduction des calories, et aucun régime spécifique, a un effet remarquable en termes de biologie et de déplacement de l’état immuno-métabolique dans une direction qui protège la santé humaine. Donc, du point de vue de la santé publique, je pense que cela donne de l’espoir.”
Pour plus d’informations sur cette recherche, voir Moderate Calorie Restriction Rewires Metabolism, Immunity for Longer Health Span.
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
