Impact du recyclage cellulaire sur le vieillissement des souris

Le vieillissement s’accompagne d’une diminution progressive des capacités physiques et cognitives, ainsi que d’une augmentation du risque de maladies liées à l’âge. Un des mécanismes biologiques impliqués dans ce processus est un système naturel de nettoyage et recyclage cellulaire qui permet aux cellules d’éliminer et de renouveler leurs composants endommagés. Ce mécanisme joue un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre cellulaire et la protection des tissus face au stress. Cependant, l’efficacité du recyclage cellulaire diminue avec l’âge, ce qui contribue au déclin des fonctions physiologiques. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact du recyclage cellulaire sur les capacités cognitives, motrices et physiques au cours du vieillissement. Pour cela, des souris génétiquement modifiées seront utilisées afin de mieux comprende les effets bénéfiques du recyclage cellulaire. Les études seront réalisées chez des souris jeunes adultes ainsi que chez des souris âgées à différents stades du vieillissement. Cette approche permettra d’analyser l’évolution des effets du recyclage cellulaire au fil du temps et d’identifier les périodes du vieillissement au cours desquelles son augmentation est la plus bénéfique. À terme, ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques du vieillissement et pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour prévenir le déclin fonctionnel lié à l’âge.

Ce projet de recherche vise à mieux comprendre le rôle d’un mécanisme naturel de recyclage des cellules, dans le vieillissement de l’organisme. Ce processus permet aux cellules d’éliminer leurs composants endommagés et de maintenir le fonctionnement des tissus. Avec l’âge, cette capacité de recyclage diminue, ce qui est associé à l’apparition progressive de limitations physiques, cognitives et métaboliques. Les résultats de ce projet permettront d’identifier des mécanismes biologiques impliqués dans le déclin des fonctions observé au cours du vieillissement. En étudiant ces mécanismes à différentes étapes de la vie, ce travail apportera des éléments concrets sur les liens entre l’activité de ce processus cellulaire et l’évolution des capacités fonctionnelles avec l’âge. Ce projet permettra également de caractériser des modifications observées à l’échelle de l’organisme lorsque le recyclage cellulaire est modulé, en lien avec les interactions entre différents tissus. Ces données permettront d’identifier comment les échanges biologiques entre organes évoluent au cours du vieillissement et impactent l’état fonctionnel global. Les connaissances générées par ce projet pourront aussi servir de base scientifique pour orienter le développement de stratégies visant à préserver les fonctions physiologiques au cours du vieillissement. Elles pourront soutenir l’identification de cibles biologiques pertinentes dans l’objectif de retarder l’apparition de déficits fonctionnels liés à l’âge et de favoriser un vieillissement en bonne santé.

Au cours de cette étude, le comportement et l’état de santé des souris seront évalués sur animaux vigiles, organisées au sein d’une procédure expérimentale unique et progressive, du moins au plus contraignant. Les interventions sur animaux vigiles comprennent des tests comportementaux et cognitifs réalisés une seule fois par animal. Chaque test a une durée comprise entre 1 et 15 minutes. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. L’activité motrice des animaux sera ensuite évaluée par des tests de motricité, de force et de coordination, également réalisés sur animaux vigiles d’une durée de 1 à 10 minutes et un test d’endurance sur tapis roulant d’une durée maximale d’environ 60 minutes, avec arrêt immédiat en cas de signes de fatigue excessive et pour lequel une phase d’acclimatation sur 2 jours est réalisé. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. Des interventions métaboliques sont également réalisées sur animaux vigiles, comprenant un test de tolérance au glucose et un test de tolérance à l’insuline réalisé à un intervalle de 8 jours. Ces tests impliquent une mise à jeun préalable de respectivement 6 et 4 heures, une injection unique et l’analyse d’une goutte de sang à 5 temps donné depuis une unique incision de la queue sur une durée totale d’environ 2 heures par test.

Les principaux effets indésirables attendus seront transitoires pour les tests comportementaux et moteurs. Un stress modéré peut être induit par les mesures métabolique au niveau du site d’injection. Possible fatigue cumulée en fin de protocole comportemental (minimisée par des jours de repos entre divers tests) ainsi qu’une fatigue liée à l’exercice forcée sont attendus. Le test métabolique de tolérance à l’insuline peut potentiellement entrainer une hypoglycémie (léthargie, tremblements, perte de réactivité). Les nuisances liées au vieillissement peuvent être une altération de l’état général et une détérioration de leur santé.

Mise à mort et collecte des organes pour identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués.

Les souris génétiquement modifiées permettent d’étudier in vivo chez un mammifère les conséquences de la mutation ponctuelle d’un gène dans un type cellulaire spécifique et d’explorer l’impact du gène étudié dans un contexte physiologique similaire à l’homme. Les animaux seront utilisés à différents stades de vies : animaux jeunes adultes à 3 mois et animaux vieux à trois âges différents : 18, 21 et 24 mois. L’âge de 18 mois correspond à un stade de vieillissement avec apparition progressive de déficits fonctionnels mais avec des capacités d’adaptation encore préservées. L’âge de 21 mois représente une phase de transition avec un déclin fonctionnel et une diminution des réserves physiologiques ; enfin, l’âge de 24 mois est associé à une fragilité accrue, à des altérations fonctionnelles plus prononcées et à une survie d’environ 60%. Cette approche nous permettra d’analyser la dynamique temporelle des effets du recyclage cellulaire et d’identifier quand ses effets sont les plus marqués ou, au contraire, s’atténuent.