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Posté par Adrien le Mardi 24/01/2017 à 00:00
Vieillissement: corrélation entre inflammation et mortalité
L'inflammation chronique de bas grade observée chez les personnes âgées est associée à un risque plus élevé de maladies, notamment cardiovasculaires. Les équipes de Benjamin Faustin au laboratoire Immuno ConcEpT, et de Mark Davis à l'Université Stanford (La Leland Stanford Junior University, plus connue sous le nom d'université Stanford, est l'une des plus prestigieuses universités américaines. Située au cœur de la Silicon Valley, séparée...) (USA), révèlent que des métabolites dérivés des nucléotides peuvent activer le complexe inflammatoire "inflammasome NLRC4" chez les individus âgés. Cette étude a été publiée le 16 janvier 2017 dans la revue Nature Medicine.

En utilisant des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) d'expression génique de la cohorte longitudinale Stanford-Ellison, les chercheurs montrent que les niveaux d'expression de 41 modules de gènes sont corrélés avec l'âge. Parmi ces 41 modules, ils en ont identifié deux qui sont impliqués dans la production de cytokines inflammatoires et qui contiennent des gènes liés à un complexe inflammatoire appelé l'inflammasome (NLRC5 et IL1B dans le module 62, et NLRC4 dans le module 78). Il y avait une augmentation significative de l'expression de ces deux modules de gènes chez les personnes âgés (60-89 ans) par comparaison avec les jeunes adultes (20-30 ans).


Figure: Les analyses de métabolomique et de transcriptomique ont montré la présence de métabolites dans le sérum de personnes âgées qui peuvent induire l'augmentation d'expression du gène NLRC4 et activer la machinerie de l'inflammasome dans les cellules immunitaires, produisant ainsi les cytokines inflammatoires IL-1? et IL-18. Ces observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation des...) permettent d'expliquer en partie l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure,...) chronique de bas grade (Le mot grade a plusieurs significations :) observée chez les personnes âgées. De plus, l'activation (Activation peut faire référence à :) de l'inflammasome NLRC4 fait le lien avec l'hypertension observée chez ces personnes âgées et une longévité (La longévité d'un être vivant est la durée de vie pour laquelle il est biologiquement programmé, dans des conditions idéales et en l'absence...) réduite.
© Benjamin Faustin

Selon l'ampleur et la chronicité des niveaux d'expression des modules 62 et 78, les personnes âgées ont été réparties en deux groupes de phénotypes extrêmes désignés "inflammasome module high" (IMH) et "inflammasome module low" (IML) respectivement. Les niveaux d'expression de 17 cytokines, en particulier l'interleukin-1ß (IL-1ß), étaient augmentés dans le sérum d'individus IMH par comparaison avec ceux d'individus IML. De plus, une association significative entre le statut IMH et l'hypertension a été notée; 75 % des sujets IMH étaient hypertendus, comparé à 9 % pour le groupe IML et 52 % pour l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) des individus de la population âgée. Le niveau d'expression du module 78 au début de l'étude était plus élevé chez les sujets de plus de 85 ans étant décédés ensuite pendant la période d'étude (2008-2016), que chez ceux ayant survécu. Ceci permet de conclure que le niveau d'expression des gènes de l'inflammasome est associé au risque cardiovasculaire et à la longévité pendant le vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou...) chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...).

Afin d'identifier le mécanisme de production de l'IL-1ß dans la population IMH, les chercheurs ont analysé la présence dans le sérum de métabolites activateurs de l'inflammasome. Il a été noté une augmentation significative de l'expression des gènes et des métabolites du métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou...) des purines et pyrimidines, tels que l'adénine et le N4A (N4-acetylcytidine), chez le groupe IMH par rapport au groupe IML. L'adénine induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou...) la production d'IL-1ß par des monocytes primaire in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la fécondation in...), et le N4A, et non l'adénine, augmente l'expression du gène NLRC4. Ainsi, les composants contenus dans le sérum du groupe IMH permettent d'activer l'inflammasome NLRC4. Au niveau moléculaire, ces résultats montrent que ces métabolites induisent la production d'IL-1ß et IL-18 suivant un mécanisme dépendant de la caspase-1 et de NLRC4. En plus des monocytes, ces métabolites peuvent aussi activer les plaquettes sanguines et les neutrophiles.

Le N4A et l'adénine injectés quotidiennement à des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de...) ont produit une hypertension significative à partir du 8ème jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....) après la première injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :), et cette réponse a été augmentée en présence d'angiotensine II, connue pour être un stimulus pré-hypertenseur. Des analyses de signaux intracellulaires ont montré un niveau d'activation immunitaire plus élevé chez les souris traitées avec l'adénine, N4A et l'angiotensine II, comparé à celui des souris traitées par l'angiotensine II seule.

En résumé, ces résultats montrent que les changements du métabolisme des nucléotides chez les individus âgés, qui pourraient survenir à la suite d'un stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage courant, on parle de...) oxydatif, mènent à l'activation de l'inflammasome NLRC4. De façon intéressante, la caféine (La caféine est un alcaloïde de la famille des méthylxanthines, présent dans de nombreux aliments, qui agit comme stimulant psychotrope et comme léger diurétique. La caféine a...) semble inhiber l'augmentation d'expression du gène NLRC4 in vitro, ce qui corrèle avec une consommation de caféine par le groupe IML plus élevée que celle du groupe IMH, ainsi qu'avec des taux plus importants de métabolites dérivés de la caféine dans le sérum. Ceci suggère que la consommation modérée de café pourrait réduire l'inflammation.

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Source: CNRS-INSB