L'alimentation limitée dans le temps remodèle l'expression des gènes dans tout le corps

L'alimentation limitée dans le temps remodèle l'expression des gènes dans tout le corps

Les chercheurs de Salk ont ​​découvert que la synchronisation de l'apport calorique synchronise les rythmes circadiens sur plusieurs systèmes chez la souris

LA JOLLA—De nombreuses études ont montré les avantages pour la santé d'une alimentation limitée dans le temps, y compris l'augmentation de la durée de vie dans les études en laboratoire, faisant des pratiques comme le jeûne intermittent un sujet brûlant dans l'industrie du bien-être. Cependant, la manière dont cela affecte le corps au niveau moléculaire et la manière dont ces changements interagissent dans plusieurs systèmes d'organes n'ont pas été bien comprises. Maintenant, les scientifiques de Salk montrent chez la souris comment une alimentation limitée dans le temps influence l'expression des gènes dans plus de 22 régions du corps et du cerveau. L'expression génique 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 où l'alimentation à durée limitée 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 sur l'alimentation limitée dans le temps chez les souris", déclare le professeur Panda Satchidananda, auteur principal et titulaire de la chaire Rita et Richard Atkinson à Salk. "Nos résultats ouvrent la porte à un examen plus approfondi de la manière dont cette intervention nutritionnelle active des gènes impliqués dans des maladies spécifiques, telles que le cancer."

Pour l'étude, deux groupes de souris ont reçu le même régime alimentaire riche en calories. Un groupe a eu libre accès à la nourriture. L'autre groupe était limité à manger dans une fenêtre d'alimentation de neuf heures chaque jour. Après sept semaines, des échantillons de tissus ont été prélevés sur 22 groupes d'organes et le cerveau à différents moments de la journée ou de la nuit et analysés pour détecter les modifications génétiques. Les échantillons comprenaient des tissus du foie, de l'estomac, des poumons, du cœur, de la glande surrénale, de l'hypothalamus, de différentes parties du rein et de l'intestin et de différentes zones du cerveau.

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

"En modifiant le moment de la nourriture, nous avons pu modifier l'expression des gènes non seulement dans l'intestin ou dans le foie, mais également dans des milliers de gènes du cerveau", explique Panda.

Près de 40 % des gènes de la glande surrénale, de l'hypothalamus et du pancréas ont été affectés par une alimentation limitée dans le temps. Ces organes sont importants pour la régulation hormonale. Les hormones coordonnent les fonctions dans différentes parties du corps et du cerveau, et le déséquilibre hormonal est impliqué dans de nombreuses maladies, du diabète aux troubles de stress. Les résultats offrent des indications sur la façon dont une alimentation limitée dans le temps peut aider à gérer ces maladies.

Fait intéressant, toutes les sections du tube digestif n'étaient pas 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 limitée dans le temps, l'iléon, à l'extrémité inférieure de l'intestin grêle, ne l'était pas. Cette découverte pourrait ouvrir une nouvelle voie de recherche pour étudier comment les emplois avec travail posté, qui perturbent notre horloge biologique de 24 heures (appelée rythme circadien) impactent les maladies digestives et les cancers. Recherche précédente par l'équipe de Panda a montré qu'une alimentation limitée dans le temps améliorait la santé des pompiers, qui sont généralement des travailleurs postés.

Les chercheurs ont également découvert que l'alimentation limitée dans le temps alignait les rythmes circadiens de plusieurs organes du corps.

"Les rythmes circadiens sont partout dans chaque cellule", explique Panda. «Nous avons découvert que l'alimentation limitée dans le temps synchronisait les rythmes circadiens pour avoir deux vagues principales: une pendant le jeûne et une autre juste après avoir mangé. Nous soupçonnons que cela permet au corps de coordonner différents processus.

Ensuite, l'équipe de Panda examinera de plus près les effets de l'alimentation limitée 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 des maladies cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux, comme ainsi que les maladies rénales chroniques.

Les autres auteurs incluent 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 soutenue 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