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Vous connaissez sans doute l’adage selon lequel «vous êtes ce que vous mangez». Mais que se passe-t-il lorsque l’on mange trop, trop souvent? Cela se traduit fréquemment par une mauvaise santé et des maladies.
«Pendant la majeure partie de son histoire, l’homme a vécu en bénéficiant d’un accès extrêmement restreint à la nourriture», explique Alejo Efeyan, directeur du groupe «Métabolisme et signalisation cellulaire» au Centre national espagnol de recherches oncologiques. «Notre corps s’est adapté en conséquence, afin d’utiliser, de consommer, de stocker et de recycler efficacement les nutriments.»
La hausse spectaculaire de la consommation de nutriments et du sédentarisme observée au cours des cinquante dernières années met toutefois ce mécanisme de survie intégré à rude épreuve. «Nos cellules sont aujourd’hui confrontées à un scénario sans précédent: les mécanismes mêmes qui ont été développés pour nous maintenir en vie déclenchent des réactions nocives à l’origine de maladies potentiellement mortelles», explique Alejo Efeyan.
Dans le cadre du projet NutrientSensingVivo, financé par l’UE et soutenu par le Conseil européen de la recherche, Alejo Efeyan et son équipe ont cherché à mieux comprendre comment notre métabolisme – autrement dit les réactions chimiques qui transforment les aliments en énergie destinée à être dépensée ou stockée pour une utilisation ultérieure – évolue en fonction de la disponibilité de la nourriture. Pour y parvenir, ils ont porté leur attention sur la voie mTOR, une voie critique de détection des nutriments qui joue un rôle important dans quasiment tous les aspects du métabolisme.
Une histoire de souris et de métabolisme
Selon Alejo Efeyan, il est important de comprendre le fonctionnement de la voie mTOR, car elle détermine en grande partie la façon dont une cellule consomme l’énergie et les nutriments au cours du métabolisme. Néanmoins, lorsque l’activité de mTOR n’est pas correctement régulée, elle peut favoriser le développement de maladies telles que le diabète ou le cancer, et accélérer le vieillissement.
«Même si la détection des nutriments par la voie mTOR constitue une caractéristique biologique fondamentale, nous n’avions aucune idée de son fonctionnement il y a encore une quinzaine d’années», explique Alejo Efeyan. «Bien que nous ayons aujourd’hui résolu une grande partie du puzzle moléculaire de la voie mTOR, nous ne comprenons toujours pas la façon dont ce mécanisme fonctionne dans nos organes.»
C’est là qu’interviennent les souris.
En utilisant des souris génétiquement modifiées, les chercheurs ont découvert que le fait de pouvoir désactiver la voie mTOR était essentiel pour faire basculer notre métabolisme dans son «état de jeûne» naturel. «La question consiste désormais à savoir si nous pouvons tromper nos cellules en leur faisant croire qu’elles sont en état de jeûne, et ainsi déclencher les effets bénéfiques résultant d’une telle réponse», déclare Alejo Efeyan. «C’est une question sur laquelle nous avons l’intention de nous pencher de manière plus approfondie.»
Un aperçu de la suite des événements
Le projet a également réussi à démontrer qu’en stoppant le signal cellulaire qui est envoyé en cas d’abondance de nutriments, il était possible de contrôler l’activité des lymphocytes B qui sont responsables de toute une série de maladies auto-immunes ainsi que de certains lymphomes. «Cette découverte ouvre la voie à un avenir où nous serons en mesure d’utiliser des médicaments pour cibler spécifiquement la signalisation des nutriments», ajoute Alejo Efeyan. «Mais pour en arriver là, un long parcours nous attend, et il prendra de nombreuses années.»
Pour faciliter ce parcours, les chercheurs ont créé des modèles de souris génétiquement modifiées: pour certains d’entre eux, la signalisation des nutriments a été activée, alors que pour d’autres modèles, elle a été désactivée, ceci indépendamment de l’apport alimentaire réel. «Ces expériences offrent en quelque sorte un aperçu de ce que nous pourrions faire avec des inhibiteurs de la signalisation des nutriments, tout en testant leur innocuité et leurs effets secondaires potentiellement indésirables», fait remarquer Alejo Efeyan.
Ces tests ont par exemple fait apparaître la possibilité d’utiliser les inhibiteurs pour imiter la restriction calorique, un processus qui nous protège non seulement contre le cancer, mais qui améliore également la santé métabolique de manière considérable, et prolonge même l’espérance de vie. «Bien qu’il reste encore beaucoup de chemin à parcourir, nos travaux peuvent faire office de tremplin en vue de développer des médicaments et des traitements susceptibles de traiter le cancer, de contrôler l’obésité et de redéfinir la manière dont nous pouvons intervenir thérapeutiquement sur le métabolisme cellulaire», conclut Alejo Efeyan.