Petites molécules, grand impact : les polyamines favorisent la régénération des intestins âgés
En activant spécifiquement le métabolisme des polyamines avant la blessure, les chercheurs ont pu restaurer la capacité de régénération des cellules intestinales âgées dans un modèle de souris
L'intestin est l'un des tissus les plus régénérateurs de l'organisme. Cependant, le vieillissement déclenche divers changements qui diminuent collectivement sa capacité de régénération. En conséquence, l'intestin devient plus vulnérable aux inflammations et aux infections, et ses processus de guérison ralentissent. Cela entraîne souvent des problèmes digestifs et un retard de guérison après la prise de médicaments à long terme chez les personnes âgées. La cause sous-jacente est la capacité réduite de l'épithélium intestinal à se réparer efficacement après un dommage. Mais pourquoi l'intestin perd-il son potentiel de régénération avec l'âge et peut-on inverser le processus ?
Une équipe internationale de chercheurs allemands, italiens et américains, dirigée par le Dr Alessandro Ori et le professeur Francesco Neri, anciens chefs de groupe de recherche à l'Institut Leibniz sur le vieillissement - Institut Fritz Lipmann (FLI) à Iéna, s'est penchée sur ces questions dans une étude qui vient d'être publiée dans Nature Cell Biology.
Le vieillissement réduit la régénération de l'intestin grêle en raison de défauts de la protéostase et de l'accumulation de protéines. L'augmentation des niveaux de polyamine avant une blessure améliore la protéostase et stimule la prolifération cellulaire, améliorant ainsi la réparation intestinale.
FLI / Alberto Minetti; AI-generated with ChatGPT
Un intestin vieillissant déséquilibré
Les chercheurs ont découvert qu'au cours de la régénération de l'intestin grêle de souris âgées, l'équilibre de l'homéostasie des protéines (protéostasie), c'est-à-dire l'équilibre subtil entre la synthèse, le repliement et la dégradation des protéines, est perturbé. En conséquence, les vieilles cellules intestinales accumulent des protéines défectueuses en tentant de réparer les lésions tissulaires. Cette accumulation déclenche un stress cellulaire qui, à son tour, entrave la capacité des cellules à se régénérer efficacement.
"En analysant les protéines et les métabolites dans le tissu intestinal et en menant des expériences pour montrer comment l'intestin se rétablit après des dommages causés par le 5-fluorouracile (un médicament de chimiothérapie), nous avons pu déterminer que la capacité réduite de régénération des cellules intestinales âgées n'est pas un effet inévitable du vieillissement. Au contraire, elle est directement liée à une perturbation de la protéostase", explique le Dr Ori.
Les polyamines, clé de la régénération
Une comparaison de la capacité de régénération chez des souris jeunes et âgées a montré qu'après un dommage, des signes typiques de stress protéostasique et des niveaux élevés de polyamines n'ont été observés que dans l'intestin âgé. Les polyamines, telles que la spermidine et la putrescine, sont de petites molécules chargées positivement qui interviennent dans de nombreux processus cellulaires, notamment la croissance et la prolifération des cellules et la régulation de la protéostase.
Les expériences ont montré que les souris âgées augmentaient les niveaux de polyamine spécifiquement après une lésion intestinale, probablement pour améliorer l'homéostasie des protéines et contrecarrer les dommages survenus. "Lorsque le métabolisme des polyamines est activé, par exemple par des interventions alimentaires ou une supplémentation orale directe, l'homéostasie protéique s'améliore et la régénération de l'épithélium intestinal s'accélère à nouveau", rapportent les docteurs Alberto Minetti et Omid Omrani, principaux chercheurs ayant participé à l'étude. "Nos données suggèrent que l'intestin vieillissant reste capable de se réparer au niveau moléculaire, il a juste besoin du bon déclencheur moléculaire pour relancer sa capacité de régénération."
La nutrition et les polyamines : une nouvelle approche thérapeutique ?
Il est particulièrement intéressant de constater qu'une courte période de restriction alimentaire suivie de deux jours de réalimentation, ou une supplémentation directe en polyamines, peut activer le métabolisme des polyamines avant la lésion et restaurer la capacité de régénération chez les souris âgées. En revanche, la régénération intestinale s'est considérablement aggravée lorsque cette voie métabolique a été spécifiquement bloquée.
Cette découverte pourrait avoir des implications considérables : les polyamines, ou un régime riche en polyamines, pourraient favoriser la régénération intestinale chez les personnes âgées après une intervention chirurgicale, une infection ou une chimiothérapie. En outre, des mécanismes similaires pourraient potentiellement s'appliquer à d'autres tissus vieillissants tels que la peau ou le foie, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour contrer le déclin fonctionnel lié à l'âge.
"Nous considérons qu'il s'agit d'une approche prometteuse pour réactiver les capacités d'autoguérison de l'organisme dans la vieillesse", explique le professeur Francesco Neri de l'université de Turin. "Les polyamines agissent comme des régulateurs moléculaires qui aident à rétablir l'équilibre de la machinerie cellulaire.
Perspectives pour la recherche sur le vieillissement
Dans une prochaine étape, il sera important d'évaluer soigneusement la sécurité et les avantages potentiels de l'activation de la voie des polyamines pour améliorer la régénération des tissus, tout en évaluant les risques possibles tels que l'augmentation de la susceptibilité au cancer. Si tel est le cas, des interventions alimentaires ou pharmacologiques ciblées sur les polyamines pourraient aider à traiter, voire à prévenir, les lésions tissulaires liées à l'âge à l'avenir.
"Le vieillissement n'est pas un processus irréversible", résume le Dr Ori. "Si nous comprenons comment les cellules perdent leur équilibre et comment nous pouvons le rétablir, nous ne pourrons peut-être pas arrêter le vieillissement, mais nous pourrons atténuer considérablement ses effets sur notre corps.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Alberto Minetti, Omid Omrani, Christiane Brenner, Feyza Cansiz, Shinya Imada, Jonas Rösler, Saleh Khawaled, Gabriele Allies, Sven W. Meckelmann, Nadja Gebert, Ivonne Heinze, Norman Rahnis, Jing Lu, Katrin Spengler, Mahdi Rasa, Emilio Cirri, Regine Heller, Ömer Yilmaz, Alpaslan Tasdogan, Francesco Neri, Alessandro Ori; "Polyamines sustain epithelial regeneration in aged intestines by modulating protein homeostasis"; Nature Cell Biology, 2025-11-24
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