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# Biologie # Neurosciences

Vieillissement, Régime, et la Voie PI3K/AKT

Comment l'alimentation affecte le métabolisme et le fonctionnement du cerveau en vieillissant.

Sarah Ding, Anisha Banerjee, Sara N. Burke, Abbi R. Hernandez

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Le rôle du régime dans le Le rôle du régime dans le vieillissement santé. affectent le vieillissement et la Comment les choix alimentaires
Table des matières

En vieillissant, nos corps peuvent changer pas mal, surtout en ce qui concerne notre métabolisme. Ce n'est pas seulement une question de tour de taille, mais aussi de comment nos cellules fonctionnent. Un des grands acteurs dans ce jeu, c'est une voie dans nos cellules appelée la Voie PI3K/AKT. Cette voie, c'est un peu comme une autoroute animée qui aide à contrôler plein de processus importants, y compris comment nos cellules grandissent, survivent et fabriquent des protéines.

C'est quoi la voie PI3K/AKT ?

Pense à la voie PI3K/AKT comme un système de contrôle de la circulation dans nos corps. Quand elle s’active, elle envoie des signaux à différentes parties de la cellule pour qu'elles fassent leur boulot. Elle gère des trucs comme la synthèse des protéines, c'est-à-dire comment nos corps construisent les protéines dont on a besoin pour différentes tâches. AKT, une pièce clé de cette voie, peut activer ou désactiver plein d'autres acteurs impliqués dans le métabolisme.

L'impact du vieillissement sur la voie PI3K/AKT

En vieillissant, un truc intéressant se passe. L'activité de cette voie peut changer. Certaines études suggèrent que réduire l'activité de cette voie pourrait aider à prolonger la durée de vie de différentes espèces. Mais tout arrêter complètement peut entraîner des effets secondaires plutôt désagréables. Imagine un moteur de voiture qui s'arrête complètement ; c'est juste pas cool.

Quand la voie PI3K/AKT ne fonctionne pas bien, elle est liée à plusieurs maladies liées à l'âge comme le diabète, le cancer et des conditions qui affectent notre cerveau, comme la démence. En fait, les chercheurs ont remarqué que l'activité accrue dans cette voie peut être un signe de maladies comme Alzheimer, possiblement à cause de la stimulation accrue de certaines hormones comme l'insuline.

Le cerveau et la voie PI3K/AKT

Nos cerveaux sont assez exigeants sur la façon dont ils reçoivent leurs signaux, et la voie PI3K/AKT joue un grand rôle dans la communication et le fonctionnement des cellules cérébrales. Par exemple, elle est impliquée dans des processus qui aident avec la mémoire et l'apprentissage. Imagine essayer d'étudier pour un exam pendant que quelqu'un change sans cesse la station de radio ; ça rend la concentration super difficile !

Métabolisme des muscles et du foie

Cette voie n'est pas juste une tête pensante ; elle joue aussi des rôles cruciaux dans nos muscles et notre foie. Dans les muscles, elle aide à prévenir la perte musculaire et à maintenir des niveaux de sucre dans le sang équilibrés. C'est comme un coach qui s'assure que nos muscles reçoivent les bons nutriments quand on en a besoin.

Dans le foie, la voie aide à gérer comment notre corps traite le glucose, le sucre qu'on tire des aliments. Si cette voie ne fonctionne pas bien, les choses peuvent vite se compliquer-comme avoir trop de gâteau à une fête alors qu'on a promis de surveiller notre consommation de sucre. En exagérant dans le foie, ça peut mener à des conditions comme l'hypoglycémie, un peu comme tomber à court de carburant dans ta voiture sans prévenir.

Changements alimentaires et leurs effets

Alors, comment on peut garder cette voie en forme en vieillissant ? L'alimentation est un des outils les plus puissants qu'on a. Deux stratégies alimentaires font parler d'elles : les régimes cétogènes (RC) et le jeûne alimentaire limité dans le temps (JALT).

Régimes Cétogènes (RC) : Ce sont des régimes riches en graisses et pauvres en glucides où le corps change sa source d'énergie du glucose vers les cétones, qui sont fabriquées à partir des graisses. Bien qu'ils aient été utilisés pour des raisons médicales (comme traiter l'épilepsie), beaucoup de gens commencent à les utiliser pour perdre du poids et améliorer leur santé métabolique.

Jeûne Alimentaire Limité dans le Temps (JALT) : Pense à ça comme un moyen de se fixer un emploi du temps strict pour manger. Tu manges pendant des heures spécifiques et tu ne touches pas à la nourriture en dehors de ce créneau. C’est comme organiser une fête mais en ne laissant les gens entrer qu’à certaines heures. Cette méthode peut aussi mener à des améliorations de la composition corporelle et des niveaux de sucre dans le sang !

Ce que dit la recherche

Les chercheurs ont essayé de voir comment ces régimes affectent l'expression des gènes liés à la voie PI3K/AKT dans divers tissus, y compris le cerveau, le foie et les muscles, surtout chez les sujets plus âgés. Ils ont utilisé des rats âgés pour leurs expériences au lieu des humains, parce que soyons honnêtes, c'est beaucoup plus facile d'étudier des rats que de demander aux gens de suivre un régime strict toute leur vie !

Dans l'étude, les rats ont été divisés en trois groupes : un groupe avait un régime standard, un autre un Régime cétogène, et le dernier pratiquait le jeûne alimentaire limité dans le temps. Ils ont observé comment ces régimes influençaient l'expression des gènes spécifiquement liée à la voie PI3K/AKT.

Résultats et observations

  1. Effets spécifiques aux tissus : Les chercheurs ont découvert que l'expression des gènes variait significativement selon le régime et le tissu testé. Dans le foie, ceux qui suivaient un régime cétogène montraient des niveaux plus bas d'un gène appelé Akt1 par rapport aux autres. Mais dans les muscles, le jeûne alimentaire limité dans le temps semblait jouer un rôle plus important dans la réduction de l'expression d'Akt1.

  2. Impact comportemental : Ils ont aussi examiné comment ces régimes affectaient la Performance cognitive avec une tâche de reconnaissance de la localisation d'objets. Les résultats étaient intéressants ! Les rats sous régime cétogène ont mieux performé à ces tâches, suggérant que leur alimentation peut influencer leur mémoire.

  3. Expression des gènes et mémoire : En examinant la relation entre l'expression des gènes et la performance cognitive, ils ont trouvé une corrélation notable. Des niveaux plus élevés d'Akt1 dans le cerveau étaient corrélés avec de meilleures performances dans les tâches de mémoire chez ceux sous régime cétogène. Ça suggère que l'alimentation pourrait être un facteur clé pour garder notre cerveau vif en vieillissant.

  4. Foxo1 et fonction cognitive : Un autre gène, Foxo1, a montré des relations intéressantes avec la performance cognitive aussi. Chez les rats sous régime contrôle, des niveaux plus élevés de Foxo1 étaient liés à de moins bonnes performances dans les tâches de mémoire. Ça veut dire que parfois, avoir trop de quelque chose de bon n’est pas forcément génial, surtout en ce qui concerne le fonctionnement du cerveau.

Implications et directions futures

Bien que cette étude donne un aperçu fascinant des régimes, de l'âge et de l'expression des gènes, elle ouvre aussi plein de questions. Pourquoi certains régimes fonctionnent mieux pour des gènes spécifiques ? Existe-t-il un régime optimal qui pourrait aider tout le monde à mieux vieillir ? Peut-on trouver des moyens d'aider nos corps à améliorer leurs fonctions métaboliques grâce à des changements de mode de vie simples ?

Conclusion

Vieillir, ce n'est pas juste devenir plus vieux ; c'est aussi comment nos corps réagissent à ce processus. La voie PI3K/AKT est un acteur vital dans ce jeu métabolique, impactant tout, de comment on se souvient des choses à comment nos corps gèrent le sucre. Avec les bons choix alimentaires, on pourrait influencer positivement cette voie, nous aidant à rester aiguisés et en bonne santé en vieillissant.

Alors qu'on continue à grignoter nos snacks et à siroter nos boissons, ça vaut le coup de considérer que nos choix à table pourraient faire une grosse différence dans le fonctionnement de nos corps en grandissant. Donc, la prochaine fois que tu penses à sauter cette salade, souviens-toi-ton futur toi pourrait te remercier pour ça !

Source originale

Titre: Time restricted feeding with or without ketosis influences metabolism-related gene expression in a tissue-specific manner in aged rats

Résumé: Many of the hallmarks of aging involve alterations in cellular and organismal metabolism. One pathway with the potential to impact several traditional markers of impaired function with aging is the PI3K/AKT metabolic pathway. Regulation of this pathway includes many aspects of cellular function, including protein synthesis, proliferation and survival, as well as many downstream targets, including mTOR and FOXOs. Importantly, this pathway is pivotal to the function of every organ system in the human body. Thus, we investigated the expression of several genes along this pathway in multiple organs, including the brain, liver and skeletal muscle, in aged subjects that had been on different experimental diets to regulate metabolic function since mid-life. Specifically, rats were fed a control ad lib diet (AL), a time restricted feeding diet (cTRF), or a time restricted feeding diet with ketogenic macronutrients (kTRF) for the majority of their adult lives (from 8-25 months). We previously reported that regardless of macronutrient ratio, TRF-fed rats in both macronutrient groups required significantly less training to acquire a biconditional association task than their ad lib fed counterparts. The current experiments expand on this work by quantifying metabolism-related gene expression across tissues and interrogating for potential relationships with cognitive performance. AKT expression was significantly reduced in kTRF fed rats within liver and muscle tissue. However, AKT expression within the perirhinal cortex (PER) was higher in kTRF rats with the best cognitive performance. Within CA3, higher levels of FOXO1 gene expression correlated with poorer cognitive performance in ad libitum fed rats. Together, these data demonstrate diet- and tissue-specific alterations in metabolism-related gene expression and their correlation with cognitive status.

Auteurs: Sarah Ding, Anisha Banerjee, Sara N. Burke, Abbi R. Hernandez

Dernière mise à jour: Dec 21, 2024

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.19.629431

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.19.629431.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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