Le secret de la palourde de 507 ans

Daniel Munro a consacré sa thèse de doctorat... (Photo Collaboration spéciale, Carl Thériault)

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Daniel Munro a consacré sa thèse de doctorat en biologie marine sur la longévité de la palourde.

Photo Collaboration spéciale, Carl Thériault

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Percées scientifiques 2012

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Percées scientifiques 2012

L'année 2012 a été riche en découvertes pour la communauté scientifique de la capitale. Le Soleil vous présente les percées les plus marquantes de l'année. »

(Québec) La Française Jeanne Calment, qui détient le record de longévité humaine, avait 122 ans lorsqu'elle est décédée. On connaît une baleine boréale qui aurait vécu environ 211 ans. Et une certaine Adwaita, une tortue géante des Seychelles, serait morte à l'âge antédiluvien de 255 ans. Mais si étonnant que cela puisse paraître, aucune d'entre elles ne peut prétendre au titre de doyenne du monde animal, honneur qui revient à... une humble palourde (!), Arctica islandica, dont on connaît deux spécimens qui ont atteint 405 et 507 ans. Et un doctorant de l'Université du Québec à Rimouski croit bien avoir trouvé cette année le secret de leur longévité, éclairant du même coup le processus du vieillissement pour toutes les espèces.

Les raisons pour lesquelles les cellules «vieillissent» et fonctionnent de moins en moins bien passé un certain âge sont encore un mystère pour la science, les chercheurs ne s'entendant pas sur la nature du processus. Une des théories les plus répandues veut qu'il s'agisse d'une sorte d'«effet secondaire» de l'oxygène.

Celui-ci, comme on le sait, est absolument nécessaire pour la plupart des espèces animales, et il confère un énorme avantage aux espèces qui s'en servent: il permet en effet de tirer 18 fois plus d'énergie d'une molécule de sucre (en la «brûlant») que la fermentation, qui est l'autre grande méthode que la vie a retenue pour briser les glucides.

Mais il n'en demeure pas moins que l'oxygène est un élément très agressif, d'un point de vue chimique. Ainsi, tout métabolisme qui se sert de l'oxygène moléculaire (O2) génère toujours, par accident, de petites quantités de substances très réactives, comme du peroxyde (H2O2) ou des radicaux libres, qui s'attaquent alors à différentes parties de la cellule - dont l'ADN, où la «recette» pour la fabrication des protéines est conservée. Les dommages s'accumulant, la cellule assemble des protéines de plus en plus dénaturées et fonctionne donc de moins en moins bien.

Mais voilà, cette théorie ne rallie pas tout le monde. Plusieurs font valoir que les bienfaits des antioxydants sont encore loin d'avoir été démontrés - et, pour tout dire, un chercheur de McGill est parvenu l'an dernier à allonger la vie de vers microscopiques en les bourrant d'oxydants.

Il existe cependant plusieurs variantes de cette théorie, et c'est sur une «annexe» récente que Daniel Munro a consacré son doctorat en biologie à l'UQAR. Il se pourrait, dit-il, que ce ne soit pas tant les radicaux libres eux-mêmes qui causent le vieillissement que l'amplification de leur effet dans certaines parties de la cellule - et en particulier les membranes de la cellule et celles d'une structure nommée mitochondrie, soit l'endroit même qui «consomme» de l'oxygène pour brûler des sucres et fournir de l'énergie au reste de la cellule.

Ces membranes, dit-il, sont surtout composées de lipides, et comme n'importe quels autres gras, ceux de la membrane peuvent être «saturés» ou «insaturés». Les molécules de gras sont principalement constituées de longues chaînes d'atomes de carbone, auxquels s'accrochent des atomes d'hydrogène; quand toutes les «places» où s'accrocher sur les carbones sont occupées par des hydrogènes, on parle de gras saturé; et dans les cas contraires, on a affaire à du gras insaturé, qui n'a pas tout à fait les mêmes propriétés physiques et chimiques.

«Le corps animal va faire une sélection dans les acides gras qu'il reçoit de son alimentation. Dans ceux qu'il va choisir pour construire ses membranes, il va faire un tri pour avoir une composition particulière, c'est-à-dire des proportions précises de chaque type d'acide gras dans ses membranes, et ces proportions sont propres à chaque espèce», explique M. Munro.

Car ce choix, insiste-t-il, vient avec des conséquences: plus une membrane comporte de gras polyinsaturés, plus elle donne de liberté de mouvement aux enzymes transmembranaires (sortes de «portes» qui font entrer certaines substances dont la cellule a besoin). C'est évidemment un très bel avantage, mais il faut savoir qu'il ne vient malheureusement pas seul. Les gras polyinsaturés sont en effet beaucoup plus vulnérables que les gras saturés aux radicaux libres. Et pire encore, l'oxydation d'un gras va produire un sous-produit nommé aldéide réactif, lui aussi toxique et qui va à son tour endommager un peu plus la membrane et ses alentours.

Dans le cas de la membrane interne des mitochondries, poursuit M. Munro, c'est particulièrement problématique «parce que les antioxydants qui se trouvent un peu partout dans la cellule n'ont pas le temps de faire leur effet [... et] l'ADN de la mitochondrie [car cette structure a son matériel génétique bien à elle, indépendamment du noyau, N.D.L.R.] est situé juste à côté».

Cette «théorie de la composition lipidique des membranes» avait déjà été testée sur quelques espèces, mais uniquement sur des vertébrés - ce qui était une lacune, puisqu'une théorie générale du vieillissement doit s'appliquer à tout le monde animal. Et puis, elle n'avait jamais passé un test très important, celui de l'espèce ayant la plus longue longévité.

C'est ce que M. Munro a fait dans un article paru cet automne dans la revue savante Aging Cell. L'espèce en question est une petite palourde qui vit dans les eaux froides de l'Arctique - d'où son nom Arctica islandica. Quand M. Munro a commencé ses travaux, le plus vieux spécimen connu était décédé à 405 ans, mais un autre encore plus vieux, à 507 ans, a été découvert depuis.

Le biologiste a donc analysé la composition des membranes cellulaires et mitochondriales de A. islandica ainsi que de quatre autres espèces de palourdes, de longévité variable (28, 37, 92 et 106 ans). Et les résultats sont éloquents: la longévité est effectivement liée à la proportion de gras saturés dans les membranes, et cette relation est même exponentielle dans le cas des membranes mitochondriales.

«Et ça, conclut M. Munro, c'est un appui fort à la vision moderne du vieillissement par stress oxydant, qui insiste sur les mécanismes qui ont lieu dans les mitochondries.»

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