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Magazine de prolongation de la durée de vie utile

LEF magazine en août 1998

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L'université de l'étude du Wisconsin

 

Des échantillons de muscle de cuisse provenant des singes rhésus ont été examinés pour la présence des suppressions mitochondriques âge-associées d'ADN. Plusieurs animaux normalement alimentés de 6 à 34 ans ont été examinés pour des suppressions mitochondriques d'ADN dans une région occupant environ un demi- du génome mitochondrique. Tous les échantillons provenant des animaux sur 13 ans ont contenu les produits mitochondriques de suppression d'ADN, tandis que la présence des suppressions était considérablement réduite ou absente chez de plus jeunes animaux. Les modèles spécifiques de suppression ont varié d'individuel à la personne. Quelques suppressions étaient communes à plusieurs animaux tandis que d'autres semblaient être uniques à un animal particulier. Le travail postérieur a prouvé que les génomes mitochondriques supprimés sont distribués d'une façon de mosaïque, avec la plupart des cellules (les fibres musculaires) ayant l'aucun ou les niveaux bas des suppressions, alors qu'un sous-ensemble des cellules avait des hauts niveaux.

Ces données démontrent l'importance d'étudier le muscle squelettique vieillissant utilisant des techniques microscopiques, au lieu du meulage vers le haut du tissu entier pour des analyses biochimiques. En conséquence, nous avons employé la microscopie pour étudier des échantillons de muscle de cuisse provenant des singes rhésus (âges 2 à 39 ans) traités pour l'étude des activités de système mitochondriques de transport d'électron. Nous avons analysé 1.000 à 7.000 fibres par animal. Chez les animaux jusqu'à 26 ans, qui rapproche le Moyen Âge en retard, les activités enzymatiques ont montré un aspect typique de « damier », avec ces fibres contenant des hauts niveaux des mitochondries souillant plus intensément tandis que les fibres avec moins mitochondries souillaient moins intensément.

La valeur des études des animaux

Les vues sur l'utilisation des animaux dans la recherche engendrent des différences énormes et fortement chargées parmi des personnes, rivalisant ceux déclenchés par le sujet de l'avortement. Cependant, pendant qu'aimant des propriétaires d'animal familier (quatre chats, un chien, et Elmo le hamster, qui fournissent des sources de grande affection dans nos deux ménages) les auteurs se sentent très fortement que plusieurs des plus grandes percées médicales du pays n'auraient pas été possibles sans recherche animale.

La liste de telles percées est loin d'insignifiant, y compris un vaccin pour la poliomyélite, les traitements d'insuline pour des traitements de diabétiques, de médicament pour l'hypertension, de dialyse de rein, de rayonnement et de chimiothérapie pour le cancer. La recherche animale est nécessaire pour aider à comprendre la biologie et la pathologie de base, et à examiner également de nouveaux outils de diagnostic, techniques chirurgicales et les dernières pharmacothérapies.

La recherche animale a été absolument essentielle pour la partie du progrès accompli jusqu'à présent en comprenant le processus vieillissant. En étudiant des singes rhésus, l'université du groupe de recherche vieillissant du centre de primat du Wisconsin et leurs collaborateurs ont accompli le progrès en apprenant plus au sujet du processus vieillissant et ont associé les changements pathologiques et physiologiques de ce modèle animal précieux.

Il est tout à fait probable que le succès de futurs efforts d'atteindre une meilleure compréhension du processus vieillissant et comment retarder sa progression dépende, dans la partie très grande, de l'utilisation appropriée des modèles animaux.

Chez les deux singes sur 30 ans, cependant, aucun un tel modèle n'était présent dans les sections de muscle, et la souillure de l'intensité était beaucoup inférieure que chez les animaux plus jeunes. Dans les singes rhésus plus anciens, 20 à 39 ans, différentes fibres ont été trouvées qui n'ont eu aucune activité décelable d'une des enzymes, mais étaient terminées réactives pour des autres. Les niveaux de ces fibres anormales ont augmenté avec l'âge de l'animal. Aucune de ces activités enzymatiques anormales n'a été détectée dans les singes rhésus plus jeunes, âges 2 à 16 ans.

Comme remarquable, des modèles de rongeur (des souris et des rats) ont été employés pour guider les études de la fonction mitochondrique de primat. L'influence de la restriction diététique lancée chez les rats en retard de Moyen Âge (à 17 mois) sur des fibres musculaires montrant des anomalies mitochondriques a été analysée, de même que l'accumulation mitochondrique de suppression d'ADN dans des muscles squelettiques discrets. Des tissus de trois groupes de rats ont été étudiés : Les jeunes (3-4 mois) ont alimenté sans restriction ; vieux (30-32 mois) limité à 17 mois ; et vieux contrôles.

Nous avons constaté que la restriction diététique, commencée dans le Moyen Âge en retard, peut retarder des augmentations âge-associées du nombre de fibres musculaires de muscle squelettique ayant des anomalies mitochondriques d'enzymes et diminuer l'accumulation des suppressions mitochondriques d'ADN. Pendant environ 10 années, nous devrions savoir si les résultats semblables se produisent chez les singes soumis à la restriction diététique d'adulte-début.

Nous avons également étudié les changements de la composition en corps (une grande diminution en graisse et d'une baisse beaucoup plus douce dans la masse maigre), des niveaux de circulation plus bas d'insuline et de glucose, et une plus grande sensibilité d'insuline. Tous ces changements arguent du fait que les singes restreints sont plus sains que les contrôles. Cette déclaration est soutenue par l'observation qu'actuellement trois des contrôles du groupe 1 sont diabétique ou pré-diabétiques, tandis qu'aucun des animaux limités du groupe 1 ne montre aucun signe de développer la maladie, commune pour les singes rhésus par convention alimentés.

Il y a également plusieurs expériences étant conduites pour apprendre la nature de l'influence de la restriction diététique (ou de la non-influence) sur plusieurs indicateurs possibles d'âge biologique. Par exemple, nous avons rapporté plusieurs immuno-réactions abaissées chez les animaux diététiques de restriction. La capacité de globules blancs de subir la division cellulaire une fois stimulée avec un produit chimique approprié a été réduite chez les singes restreints, par rapport aux contrôles, pendant l'intervalle après deux à quatre ans de la restriction diététique.

Des réponses d'activité et d'anticorps de cellule tueuse naturelle au vaccin de grippe ont été également réduites pendant cet intervalle chez les singes restreints. Ni des antigènes extérieurs de cellules ni les comptes périphériques de lymphocyte de sang ne semblent être affectés par la restriction diététique jusqu'ici. Ces résultats, suggérant des immuno-réactions abaissées chez les animaux restreints, ne sont pas ceux prévues basé sur le travail dans les rongeurs.

Dans un autre aspect de nos études, nous avons lancé une collaboration avec les laboratoires de Dr. Rajindar Sohal à l'Université Méthodiste du Sud et de Dr. William Cefalu (archer Grey School de médecine) pour étudier l'effort et l'atherogenesis oxydants. Un contenu sulfhydrylique total plus élevé du plasma a été trouvé ; les données montrent une plus grande capacité réductrice dans le plasma chez les singes restreints, qui suggère une plus grande capacité d'enlever des radicaux libres du sang.

En outre, des niveaux de triglycéride se sont avérés pour être réduits chez les animaux restreints, et les lipoprotéines extraites à partir du plasma diététique de restriction sont moins enclines étant oxydé dans un système in vitro que sont les lipoprotéines des contrôles. Une autre observation tout à fait intéressante (et potentiellement importante) est que les lipoprotéines extraites à partir du plasma des singes restreints sont moins adhérentes aux murs de vaisseau sanguin que sont les lipoprotéines des contrôles.

Car nous préparons l'application de renouvellement pour le projet de programme pour financer ce travail à partir de 1999 à 2004, quelques nouvelles directions et occasions sont évidentes. Par exemple, un nouveau projet sera traiter proposé l'immuno-réaction à la grippe chez ces animaux. Ceci sera été à l'avant-garde par Dr. David Watkins, un leader mondial dans le domaine d'études très spécialisé l'immunité chez les singes. L'autre travail mesurera des niveaux des hormones et des métabolites en urine pour évaluer le statut de l'axe hypothalamo-pituitaire-adrénal. Une autre nouvelle approche sera l'utilisation d'un type particulier de l'eau (appelée « l'eau double-marquée ») de mesurer le taux métabolique.

Il y a accord répandu parmi des gerontologists au sujet de l'importance de déterminer les influences de la restriction diététique sur le vieillissement dans les primates. Ce sujet, qui pourrait sembler être simple à poursuivre, n'est pas aussi simple. De bons marqueurs d'âge biologique dans les singes rhésus n'ont pas été établis. La variation d'animal-à-animal inhérente chez les animaux génétiquement différents (contre les taches innées des souris) le rend essentiel pour étudier à nombres appropriés des animaux afin de recueillir des données signicatives.

En outre, les la plupart de ce qui est connue au sujet des effets biologiques de la restriction diététique dans les rongeurs est le résultat des études transversales des tissus des animaux tués, alors que les études de la restriction diététique chez les singes ont été d'une façon minimum envahissantes.

En dépit de ces défis chroniques, nous espérons que notre étude fournit une meilleure compréhension de la biologie du vieillissement dans les primats et qu'elle contribue de manière significative à l'ensemble de connaissances qui peut être employé par le scientifique et les corps médicaux pour atténuer le développement des expressions biologiques indésirables du vieillissement.

Des co-auteurs Richard Weindruch, Ph.D. (scientifique d'avance) et Jennifer Christensen sont associés au centre de recherche régional de primat du Wisconsin, situé à l'université de Wisconsin-Madison, un de sept centres de recherche régionaux de primat financés par les instituts de la santé nationaux. Ces centres servent de ressources régionales et nationales à résoudre des problèmes de santé des personnes par la recherche sur des modèles de primate.

Davantage de lecture

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