Une alimentation restreinte dans le temps modifie l'expression des gènes dans tout le corps

Une alimentation restreinte dans le temps modifie l'expression des gènes dans tout le corps

Les chercheurs de Salk découvrent que le timing de l'apport calorique synchronise les rythmes circadiens dans plusieurs systèmes chez la souris

LA JOLLA — De nombreuses études ont démontré les bienfaits d'une alimentation restreinte dans le temps pour la santé, notamment l'allongement de l'espérance de vie lors d'études en laboratoire. Des pratiques comme le jeûne intermittent sont ainsi devenues un sujet d'actualité dans le secteur du bien-être. Cependant, l'impact moléculaire de cette alimentation sur l'organisme et l'interaction de ces changements avec de multiples systèmes organiques restent mal compris. Des scientifiques de Salk démontrent aujourd'hui chez la souris comment une alimentation restreinte dans le temps influence l'expression génétique dans plus de 22 régions du corps et du cerveau. L'expression génétique est le processus par lequel les gènes sont activés et réagissent à leur environnement en créant des protéines.

Les résultats, publiés dans Cell Metabolism le 3 janvier 2023, ont des implications pour un large éventail de problèmes de santé pour lesquels une alimentation restreinte dans le temps a montré des avantages potentiels, notamment le diabète, les maladies cardiaques, l'hypertension et le cancer.

« Nous avons découvert qu'il existe un impact moléculaire à l'échelle du système chez la souris, dû à une alimentation limitée dans le temps », explique le professeur Panda Satchidananda, auteur principal et titulaire de la chaire Rita et Richard Atkinson à Salk. « Nos résultats ouvrent la voie à un examen plus approfondi de la manière dont cette intervention nutritionnelle active les gènes impliqués dans des maladies spécifiques, comme le cancer. »

Pour l'étude, deux groupes de souris ont reçu le même régime hypercalorique. L'un des groupes avait libre accès à la nourriture. L'autre groupe était limité à une fenêtre d'alimentation de neuf heures par jour. Après sept semaines, des échantillons de tissus ont été prélevés sur 22 groupes d'organes et le cerveau à différents moments du jour et de la nuit, puis analysés pour détecter d'éventuelles modifications génétiques. Les échantillons comprenaient des tissus du foie, de l'estomac, des poumons, du cœur, des glandes surrénales, de l'hypothalamus, de différentes parties des reins et de l'intestin, ainsi que de différentes zones du cerveau.

Les auteurs ont découvert que 70 % des gènes de la souris réagissent à une alimentation limitée dans le temps.

« En modifiant le moment de la prise des repas, nous avons pu modifier l’expression des gènes non seulement dans l’intestin ou dans le foie, mais également dans des milliers de gènes dans le cerveau », explique Panda.

Près de 40 % des gènes des glandes surrénales, de l'hypothalamus et du pancréas ont été affectés par une alimentation restreinte dans le temps. Ces organes jouent un rôle important dans la régulation hormonale. Les hormones coordonnent les fonctions de différentes parties du corps et du cerveau, et un déséquilibre hormonal est impliqué dans de nombreuses maladies, du diabète aux troubles du stress. Les résultats offrent des indications sur la manière dont une alimentation restreinte dans le temps peut contribuer à la gestion de ces maladies.

Il est intéressant de noter que toutes les sections du tube digestif n'ont pas été affectées de la même manière. Alors que les gènes impliqués dans les deux parties supérieures de l'intestin grêle – le duodénum et le jéjunum – étaient activés par une alimentation restreinte, l'iléon, situé à l'extrémité inférieure de l'intestin grêle, ne l'était pas. Cette découverte pourrait ouvrir une nouvelle voie de recherche pour étudier l'impact du travail posté, qui perturbe notre horloge biologique (appelée rythme circadien), sur les maladies digestives et les cancers. Recherche précédente L'équipe de Panda a montré que le fait de manger à temps limité améliorait la santé des pompiers, qui sont généralement des travailleurs postés.

Les chercheurs ont également découvert que le fait de manger à temps limité aligne les rythmes circadiens de plusieurs organes du corps.

« Les rythmes circadiens sont omniprésents dans chaque cellule », explique Panda. « Nous avons constaté qu'une alimentation restreinte dans le temps synchronisait les rythmes circadiens en deux vagues principales : une pendant le jeûne et une autre juste après le repas. Nous pensons que cela permet à l'organisme de coordonner différents processus. »

Ensuite, l'équipe de Panda examinera de plus près les effets d'une alimentation restreinte dans le temps sur des conditions ou des systèmes spécifiques impliqués dans l'étude, tels que l'athérosclérose, qui est un durcissement des artères qui est souvent un précurseur de maladie cardiaque et d'accident vasculaire cérébral, ainsi que de maladie rénale chronique.

Parmi les autres auteurs figurent Shaunak Deota, Terry Lin, April Williams, Hiep Le, Hugo Calligaro, Ramesh Ramasamy et Ling Huang de Salk ; et Amandine Chaix de l'Université de l'Utah.

La recherche a été financée par les National Institutes of Health (subventions CA258221, DK115214, CA014195 et AG065993) et la Wu Tsai Human Performance Alliance.

DOI: 10.1016 / j.cmet.2022.12.006