Des muscles forts même en vieillissant ? Il suffisait à Popeye le marin d’avaler une boîte d’épinards pour donner du carburant à ses muscles, vaincre les méchants et sauver Olivia. Un fantasme de dessinateur, qui semble pourtant inspirer les scientifiques japonais qui ont découvert un composé « effet Popeye » : un puissant antioxydant capable de protéger, voire de renforcer, une protéine clé de la réparation musculaire. L’espoir d’un élixir de jouvence.
La promesse de « super muscles » toujours forts, malgré l’âge avancé. L’étude, signée par l’équipe de Ryuichi Tatsumi de la Faculté d’Agriculture de l’Université de Kyushu et publiée dans « Scientific Reports » (groupe Nature), ouvre « de futurs traitements contre la perte musculaire liée à l’âge chez l’homme et les animaux domestiques ». Les premiers tests de laboratoire et précliniques sont positifs.
L’explication des chercheurs
Les muscles squelettiques, expliquent les chercheurs, sont l’un des premiers tissus à se détériorer avec l’âge. Ce déclin peut entraîner une faiblesse, des cicatrices, une accumulation de graisse dans le muscle et une perte de fibres musculaires à contraction rapide, importantes pour les mouvements rapides et puissants. Tatsumi et ses collègues ont concentré leur attention sur le facteur de croissance des hépatocytes, ou HGF, une protéine qui agit comme un signal d’activation dans le muscle squelettique. Dans les muscles sains, le HGF reste en sommeil dans le réseau de soutien entourant les fibres musculaires. Mais lorsqu’un muscle subit une blessure ou une stimulation mécanique, le facteur est libéré et se lie aux récepteurs c-met présents sur les cellules souches des muscles squelettiques, les réveillant et les poussant à proliférer, à se différencier et à réparer les fibres musculaires. Le vieillissement peut toutefois interférer avec ce processus. Des études antérieures menées par l’équipe japonaise ont montré qu’au fil des années, le HGF subit une transformation chimique appelée nitration : un groupe nitro s’attache à deux sites spécifiques du HGF (Y198 et Y250), précisément la région que le facteur de croissance utilise pour se lier au c-met. Une fois nitré, le HGF perd sa capacité à se fixer au récepteur. Cela devient comme une clé rouillée qui ne rentre plus dans la serrure. On pense que c’est l’une des principales causes de l’atrophie musculaire liée à l’âge et de la réduction de la capacité de régénération.
« L’HGF n’est pas nécessairement absente avec l’âge », souligne Tatsumi. « Au contraire, il peut être modifié chimiquement après sa synthèse. Cela nous a amené à nous demander si un composé doté d’une forte capacité antioxydante pourrait protéger le HGF, en empêchant la nitration ou en compensant la perte de fonctionnalité qu’il provoque. »
Le groupe japonais s’est donc concentré sur 2 composés soufrés connus pour leur forte activité antioxydante : le trisulfure de glutathion (Gsssg) et le trisulfure d’acide lipoïque (Lasss). Les deux font partie d’une famille de molécules appelées trisulfures, qui possèdent 3 atomes de soufre liés consécutivement. Leur chimie inhabituelle et leurs propriétés rédox (oxydo-réduction) ont récemment attiré l’attention des pharmacologues et des sociétés pharmaceutiques.
Les premières expériences
Dans les premières expériences – les auteurs du nouveau rapport d’étude – Gsssg et Lasss ont tous deux supprimé la nitration de Hgf à Y198 et Y250. Cependant, l’activité de liaison au récepteur n’a pas été entièrement restaurée, c’est pourquoi les scientifiques ont augmenté le rapport molaire Hgf/trisulfure, de 1 : 4 000 à 1 : 8 000. Et voici « la surprise : l’affinité de liaison de Hgf pour c-met a augmenté de plus de 2 fois par rapport à Hgf non traité, et la protéine est simultanément devenue plus résistante au dysfonctionnement induit par la nitration, en particulier à Y198. Cette amélioration s’est produite avec Lasss seul, alors que Gsssg n’a montré aucun effet similaire. » Ce que nous avons observé « a dépassé nos attentes », déclare Tatsumi. « Nous savions que les trisulfures ont plusieurs fonctions biologiques, mais nous ne nous attendions pas à ce que le simple mélange de HGF avec du Lasss produise un effet aussi surprenant. Cela indique que le Lasss fait plus que simplement neutraliser les molécules réactives. Il peut interagir directement avec le HGF et induire une modification structurelle subtile, créant une forme améliorée de « super HGF » qui se lie plus fortement au c-met et résiste à la nitration ».
Pour vérifier que le composé fonctionne également dans les tissus vivants, les chercheurs ont utilisé un modèle murin d’atrophie musculaire. Les souris prétraitées avec Lass ont montré une nitration significativement réduite par rapport aux animaux non traités, tandis que Gsssg n’a montré aucune action protectrice, confirmant que l’effet bouclier de Lasss est également maintenu in vivo. Des études complémentaires sur des animaux âgés seront nécessaires pour confirmer l’efficacité et la sécurité de la molécule in vivo. Mais les auteurs estiment que « ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour des stratégies visant à favoriser la réparation musculaire lors du vieillissement, d’un alitement prolongé ou d’autres conditions impliquant une inactivité musculaire ». Les effets du LASSS sur l’HGF sont « probablement applicables dans un large éventail de conditions, depuis les humains jusqu’aux animaux de compagnie comme les chiens et les chats », suggèrent les scientifiques, et « peuvent contribuer à préserver l’indépendance, la qualité de vie et une vie saine même à un âge avancé ».
