De notre correspondante
à New York
« Le diabète de type 2 est la maladie métabolique chronique la plus fréquente chez les sujets âgés, affectant environ 23 % de la population au-delà de 60 ans », explique au « Quotidien » le Pr Gérald Shulman, de la Yale University School of Medicine a New Haven (Connecticut), qui a dirigé cette recherche.
On sait qu'un facteur majeur dans le développement du diabète de type 2 chez les sujets âgés est la résistance à l'insuline. Cette hormone favorise le transfert du glucose à partir de la circulation sanguine vers les cellules pour la production d'énergie et le stockage. Dans les cellules, les mitochondries convertissent le glucose et les acides gras en énergie via l'oxydation.
La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire
Afin de voir comment cette résistance à l'insuline apparaît, Petersen, Shulman et coll. ont étudié des volontaires âgés (n = 16) et des volontaires jeunes (n = 13), appariés pour la masse corporelle maigre et grasse, tous minces et en bonne santé, mais tous sédentaires.
Les sujets âgés sont apparus bien plus insulinorésistants que les sujets jeunes, cette résistance étant confinée principalement au muscle squelettique.
« Nous avons utilisé la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour démontrer que l'insulinorésistance dans le muscle squelettique des sujets âgés minces est associée à une accumulation plus élevée de triglycérides dans les cellules musculaires que chez les sujets jeunes témoins », déclare au « Quotidien » le Pr Shulman.
« Pour comprendre la cause de ce contenu intramyocellulaire lipidique accru dans le muscle, nous avons recouru à une nouvelle technique de résonance magnétique nucléaire 13C/31P, qui nous a permis de mesurer in vivo , de manière non invasive, les taux d'activité d'oxydation et de phosphorylation dans la mitochondrie. Nous avons trouvé, pour la première fois, que les taux d'activité oxydative et d'activité de phosphorylation sont tous deux réduits de 40 % dans le muscle squelettique des sujets âgés », poursuit-il.
« Ces données étayent l'hypothèse selon laquelle la résistance à l'insuline dans le muscle squelettique des sujets âgés est due à une augmentation intramyocellulaire des métabolites des acides gras ; cette augmentation peut être attribuée à son tour à la baisse avec l'âge de l'activité oxydation-phosphorylation de la mitochondrie », conclut-il.
« Nous projetons maintenant d'étudier davantage la nature de cette baisse d'activité de la mitochondrie chez les sujets âgés », confie-t-il au « Quotidien ». Des recherches sont nécessaires pour savoir si c'est le nombre ou l'activité individuelle des mitochondries qui baisse avec l'âge, et quel est le rôle des mutations.
Une enzyme qui accroît la biogenèse mitochondriale
« En outre, nous examinons les signaux métaboliques qui contrôlent la biogenèse de la mitochondrie. A cet égard, nous avons récemment trouvé que l'activation d'une enzyme (AMP kinase) dans le muscle entraîne une biogenèse mitochondriale accrue. Cette enzyme est aussi activée par l'exercice et pourrait conduire à de nouvelles options thérapeutiques pour renverser ou prévenir l'insulinorésistance de la vieillesse. »
Pour voir si l'exercice physique chez les sujets âgés permet de maintenir l'activité mitochondriale, les chercheurs projettent de comparer cette activité chez des sujets âgés actifs et sédentaires. Puisque l'activité mitochondriale d'oxydation-phosphorylation est la source majeure d'énergie dans les organes, y compris le cerveau, ces données corroborent l'hypothèse selon laquelle le déclin de l'activité mitochondriale joue un rôle important dans le vieillissement.
De plus, selon les chercheurs, puisque la production mitochondriale d'énergie joue un rôle crucial dans la sécrétion d'insuline induite par le glucose, la même baisse liée à l'âge d'activité mitochondriale dans les cellules bêta-pancréatiques pourrait, dans le contexte d'une insulinorésistance périphérique, entraîner un diabète chez les sujets âgés.
« Science » du 16 mai 2003, p. 1140.
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