Pourquoi l'huile d'olive et le poisson peuvent-ils protéger le cœur et le cerveau vieillissants ?

L'étude, dirigée par Roberto Vicinanza, professeur associé de gérontologie à l'USC Leonard Davis, a révélé que les personnes qui suivent de près un régime de type méditerranéen ont des niveaux plus élevés de deux microprotéines mitochondriales, l'humanine et la SHMOOSE, qui ont toutes deux été associées à la protection contre les maladies cardiovasculaires et la neurodégénérescence.

"Ces microprotéines pourraient agir comme des messagers moléculaires qui traduisent ce que nous mangeons en termes de fonctionnement et de vieillissement de nos cellules", a déclaré M. Vicinanza. "Il s'agit d'une nouvelle voie biologique qui permet d'expliquer pourquoi le régime méditerranéen est si efficace.

Régime alimentaire, mitochondries et vieillissement

Le régime méditerranéen, riche en huile d'olive, en poisson, en légumineuses, en fruits et en légumes, est depuis longtemps associé à un risque plus faible de maladies cardiaques, de diabète et de déclin cognitif. Mais les mécanismes à l'origine de ces bénéfices sont encore en cours de découverte.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont analysé des échantillons de sang d'adultes plus âgés ayant des niveaux variables d'adhésion au régime. Les personnes les plus fidèles au régime présentaient des taux significativement élevés d'humanine et de SHMOOSE, ainsi que des marqueurs plus faibles du stress oxydatif, un facteur clé du vieillissement et des maladies chroniques.

L'équipe a également constaté que certains aliments semblaient avoir de l'importance. L'huile d'olive, le poisson et les légumineuses étaient associés à des niveaux plus élevés d'humanine, tandis que l'huile d'olive et une consommation moindre d'hydrates de carbone raffinés étaient liés à des niveaux plus élevés de SHMOOSE.

"Ces résultats suggèrent que des composants spécifiques du régime méditerranéen peuvent influencer directement la biologie mitochondriale", a déclaré Pinchas Cohen, doyen de l'école Leonard Davis de l'USC et professeur émérite de l'USC, auteur principal de l'étude. "L'humanine et le SHMOOSE pourraient servir de biomarqueurs pour l'adhésion au régime méditerranéen et avoir une signification clinique.

Un nouveau rôle pour les microprotéines mitochondriales

L'étude s'appuie sur plus de vingt ans de recherches menées par Cohen, pionnier dans la découverte des peptides dérivés des mitochondries.

Contrairement aux protéines traditionnelles codées dans l'ADN nucléaire, ces microprotéines sont produites à partir de petits cadres de lecture ouverts dans le génome mitochondrial distinct, des régions autrefois considérées comme non fonctionnelles.

L'humanine, identifiée pour la première fois par Cohen et ses collègues en 2003, est l'une des plus étudiées. Depuis, elle a été associée à une meilleure sensibilité à l'insuline, à la protection cardiovasculaire, à la longévité et à la préservation des fonctions cognitives.

Plus récemment, le laboratoire de M. Cohen a découvert SHMOOSE (Small Human Mitochondrial ORF Over SErine tRNA), une microprotéine liée à la santé du cerveau. Une variante génétique de SHMOOSE a été associée à un risque accru de maladie d'Alzheimer, tandis que la forme normale semble protéger les neurones des dommages liés à l'amyloïde.

"Ces peptides apparaissent comme des régulateurs clés de la biologie du vieillissement", a déclaré M. Cohen. "Ils relient la fonction mitochondriale à des maladies comme la maladie d'Alzheimer et les maladies cardiaques, et maintenant, potentiellement, à la nutrition.

Lien entre alimentation et cardioprotection

Un autre résultat notable de l'étude est une interaction potentielle entre l'humanine et Nox2, une enzyme qui produit des espèces réactives de l'oxygène nocives.

Des niveaux plus élevés d'humanine ont été associés à une activité plus faible de Nox2, ce qui suggère que le peptide pourrait contribuer à réduire le stress oxydatif et à protéger le système cardiovasculaire.

Les chercheurs estiment que le régime méditerranéen peut agir par le biais d'un double mécanisme : il réduit directement le stress oxydatif tout en stimulant les microprotéines mitochondriales qui suppriment encore davantage les voies de détérioration.

"Cela pourrait représenter un nouveau mécanisme cardioprotecteur du régime méditerranéen", a déclaré Vicinanza.

Du laboratoire au plaidoyer mondial

Au-delà du laboratoire, Vicinanza s'est également employé à promouvoir le régime méditerranéen à l'échelle mondiale, en associant ses travaux scientifiques à un effort international plus large visant à le faire progresser en tant que modèle de santé, de culture et de durabilité. Il a travaillé avec la municipalité de Pollica en Italie, une communauté emblématique de la diète méditerranéenne de l'UNESCO, pour soutenir la création de la Journée internationale de la diète méditerranéenne aux Nations unies. Cette journée, qui aura lieu chaque année le 16 novembre, vise à sensibiliser le monde entier aux bienfaits du régime méditerranéen sur la santé, la culture et l'environnement. Cette mission plus large s'aligne sur les résultats de l'étude, a-t-il déclaré.

"Nous établissons un lien entre des traditions alimentaires vieilles de plusieurs siècles et la biologie moléculaire de pointe", a déclaré M. Vicinanza. "Cela confirme l'idée que les modes d'alimentation sains, avec peu ou pas d'aliments ultra-transformés, reflètent la façon dont les humains se sont nourris pendant de longues périodes et peuvent créer des conditions auxquelles les mitochondries - d'anciens organites cellulaires - se sont vraisemblablement adaptées.

Vers une nutrition de précision et un vieillissement en bonne santé

Bien que l'étude soit relativement petite et observationnelle, les résultats indiquent une nouvelle frontière dans la "nutrition de précision", où des biomarqueurs tels que les microprotéines mitochondriales pourraient aider à adapter les régimes alimentaires pour optimiser la santé et la longévité.

Les recherches futures exploreront si les interventions diététiques peuvent directement augmenter les niveaux d'humanine, de SHMOOSE et de peptides apparentés et si ces changements se traduisent par une réduction du risque de maladie.

"Notre objectif est de passer de l'observation des associations à la compréhension de la causalité", a déclaré Vicinanza. "Si nous parvenons à exploiter ces voies, nous pourrons peut-être concevoir des stratégies nutritionnelles qui favorisent un vieillissement en bonne santé au niveau moléculaire.