Un circuit nerveux de détection de l'oxygène allonge la durée de vie chez le ver
Le corps dispose d'un programme d'urgence pour les situations de faible teneur en oxygène. Chez le ver, activer ce programme de façon ciblée prolonge la durée de vie. Les chercheurs ont maintenant identifié exactement quelles cellules nerveuses en sont responsables.
Quand les cellules manquent d'oxygène, elles déclenchent un ensemble de réponses protectrices : c'est la réponse hypoxique. Chez le ver rond Caenorhabditis elegans, activer génétiquement ce système prolonge la durée de vie. Mais quelles cellules et quels signaux sont impliqués restait jusqu'ici mal compris.
Les chercheurs ont activé la protéine HIF-1, associée aux conditions de faible oxygène, dans des cellules nerveuses spécifiques. Ils ont constaté que l'activité de HIF-1 dans un type particulier de neurones producteurs de sérotonine était à la fois nécessaire et suffisante pour allonger la durée de vie des vers. La sérotonine est une molécule de signalisation qui transmet des informations aux autres cellules du corps.
Le circuit, étape par étape
Depuis les neurones producteurs de sérotonine, le signal se propage vers un second type de cellule nerveuse, les interneurones RIS, via le récepteur à sérotonine SER-7. Le neurotransmetteur GABA, la tyramine et un neuropeptide appelé NLP-17 font également partie du circuit. Des cellules capables de détecter l'oxygène et le dioxyde de carbone agissent en aval de HIF-1 dans ce même circuit.
L'étude montre que l'effet de la réponse hypoxique sur la longévité n'a pas besoin d'opérer dans l'ensemble du corps simultanément. Un circuit nerveux spécifique semble le coordonner. Les auteurs y voient une piste pour identifier des cibles thérapeutiques chez les mammifères, tout en soulignant que les effets observés chez le ver ne sont pas directement transposables à l'être humain. L'étude est publiée dans eLife.
Pourquoi c'est important
Jusqu'à présent, les recherches sur la réponse hypoxique se concentraient sur ses effets directs au niveau cellulaire. Ces travaux montrent que le système nerveux peut jouer un rôle de coordinateur. C'est un angle d'entrée différent pour comprendre comment les réponses au stress influencent la durée de vie.
Termes de recherche pour aller plus loin : HIF-1 lifespan neurons, hypoxic response C. elegans longevity, serotonin neural circuit aging