Résumé :
Les os jouent des rôles importants dans le corps humain, notamment en soutenant l'organisme, en stockant le calcium et en produisant des cellules sanguines, mais les scientifiques ont maintenant découvert qu'ils peuvent également avoir une fonction jusqu'alors sous-estimée : en détectant le stress mécanique, ils libèrent des protéines qui peuvent protéger d'autres organes, affectant ainsi le processus de vieillissement de l'ensemble du corps.
Une nouvelle étude menée par une équipe de recherche chinoise a révélé qu'appliquer régulièrement une pression mécanique douce et régulière sur le tibia des souris améliore non seulement la santé des os, mais a également un impact positif sur le cerveau, le foie, les muscles et le système immunitaire. La durée de vie médiane des souris âgées traitées a augmenté en moyenne de 9,4 %, ce qui équivaut à une augmentation d’environ 80 jours.
Cette étude a été menée par des scientifiques de l'Université médicale du Sud de Guangzhou, et s'est concentrée sur un type de cellule osseuse capable de détecter une force mécanique : les ostéocytes. Ils sont largement distribués dans le tissu osseux, peuvent détecter la pression et la déformation des os et aider les os à s'adapter à l'exercice et à la charge corporelle en régulant le métabolisme du tissu osseux.
Les chercheurs ont découvert que les niveaux de protéine PIEZO1 dans le tissu osseux des souris et des humains diminuaient progressivement avec l'âge. PIEZO1 est un canal ionique mécanosensible qui peut convertir les stimuli mécaniques externes en signaux biologiques au sein des cellules et joue un rôle important dans le processus de détection du stress par les cellules osseuses.
Pour mieux comprendre ce mécanisme, les chercheurs ont d'abord détruit chimiquement le canal PIEZO1 dans les cellules osseuses de souris adultes. Il a été constaté que ces souris présentaient des signes de vieillissement considérablement accélérés et que les effets ne se limitaient pas aux os eux-mêmes. Plusieurs organes tels que le cerveau, le foie et les muscles ont également été touchés, la durée de vie médiane étant raccourcie d'environ 11 % chez les souris femelles et de 13 % chez les souris mâles.
Cette découverte a conduit l'équipe de recherche à soulever une nouvelle question : si l'affaiblissement de la capacité des os à ressentir la pression mécanique accélère le vieillissement, l'application active d'une pression modérée sur les os peut-elle, à l'inverse, retarder le vieillissement ?
Pour tester cette idée, les chercheurs ont conçu un dispositif de chargement mécanique spécialisé pour appliquer une légère pression rythmique sur le tibia des souris à partir de l'âge de 20 mois. Cet âge est considéré comme un âge avancé pour les souris. Dans l'expérience, les souris ont été traitées sous anesthésie et les chercheurs ont appliqué à plusieurs reprises de petites charges sur le tibia à travers l'appareil et ont observé des changements dans leur corps.
Les résultats ont été surprenants. Les souris qui ont reçu une stimulation mécanique de leurs os ont non seulement vécu plus longtemps, mais ont également amélioré leur régulation de la glycémie et leur structure osseuse. Les chercheurs ont également constaté que les indicateurs d’inflammation et les marqueurs du vieillissement cellulaire dans plusieurs organes de ces souris diminuaient. Le système immunitaire, qui montrait déjà des signes de vieillissement, montrait également un état plus jeune. En particulier, des changements positifs ont été observés dans les tissus responsables de la fabrication des cellules sanguines dans la moelle osseuse.
L'équipe de recherche a ensuite recherché le mécanisme spécifique par lequel les os transmettent des signaux à d'autres organes.
Ils ont transféré le plasma de souris ayant reçu une stimulation osseuse mécanique à d'autres souris plus âgées et ont constaté que ces dernières présentaient également certaines améliorations en matière de santé. Cela montre qu’après la stimulation mécanique des os, des substances bioactives pouvant affecter les tissus systémiques peuvent apparaître dans le sang.
Une substance qui a reçu beaucoup d'attention est le facteur dérivé de l'épithélium pigmentaire (PEDF). Il s’agit d’une protéine aux multiples effets protecteurs des tissus. L’étude a révélé que les niveaux de PEDF dans le sang des souris augmentaient considérablement après que les os aient été soumis à une charge mécanique. D'autres expériences ont montré que l'injection directe de cette protéine à des souris âgées pourrait également améliorer un certain nombre d'indicateurs de vieillissement et améliorer leurs capacités cognitives et leurs performances en matière d'activité physique.
Cela signifie que les os peuvent non seulement être des structures de soutien passives dans le système locomoteur, mais également participer à la régulation physiologique systémique par le biais de la mécanosensation et de la sécrétion de protéines. Les bienfaits de l’exercice sur la santé peuvent également provenir en partie des signaux chimiques émis par les os vers d’autres organes, au-delà de la simple amélioration de l’activité musculaire et de la fonction cardio-pulmonaire.
Cette découverte constitue un écho intéressant à une autre étude réalisée plus tôt cette année. À cette époque, les scientifiques observaient des améliorations du métabolisme, de la densité osseuse et d’autres marqueurs de santé chez la souris en implantant de minuscules tissus musculaires capables de se contracter tout seuls. Ensemble, les deux études pointent vers une direction digne d’attention : les muscles et les os ne sont pas seulement responsables de permettre au corps de bouger, mais ils libèrent également des signaux biologiques qui affectent d’autres tissus pendant le mouvement.
Cependant, les chercheurs ont souligné que les résultats actuels ne peuvent pas directement déduire que les humains peuvent prolonger leur durée de vie en pressant les os. Cette expérience a été réalisée sur des souris. Il n'a pas été prouvé que la même méthode de stimulation mécanique puisse produire des effets similaires chez l'homme, et rien ne prouve que cette méthode puisse prolonger la durée de vie humaine de près de 10 %.
De plus, les chercheurs n'ont pas déterminé si le PEDF est nécessaire à la stimulation mécanique des os pour produire tous les effets anti-âge. D’autres protéines, des modifications du système immunitaire et différentes voies de signalisation cellulaire peuvent également être impliquées.
La recherche ne prouve pas non plus qu'appliquer une pression sur vos tibias deux fois par semaine peut remplacer les bienfaits globaux pour la santé de la marche, de la natation ou de l'entraînement en force. New Atlas souligne que la véritable préoccupation n'est pas que les os soient comprimés d'une manière particulière, mais que cette étude révèle en outre le lien profond entre l'activité physique et la perception mécanique des os.
Si de futures recherches parviennent à confirmer ce mécanisme chez l'homme, les scientifiques pourront peut-être développer des traitements ciblant le système mécanosensoriel osseux, offrant ainsi de nouvelles voies d'intervention en matière de santé aux personnes qui ont des difficultés à faire de l'exercice régulièrement en raison d'une maladie, d'une mobilité réduite ou d'un déclin physique.
Des résultats de recherche pertinents ont été publiés dans la revue "Cell Metabolism". Cette étude fournit une nouvelle explication biologique pour comprendre pourquoi l’exercice peut retarder le vieillissement. Cela suggère également que les os pourraient être bien plus actifs que la cognition traditionnelle. Non seulement ils soutiennent l’organisme, mais ils peuvent également participer au maintien de la santé de l’ensemble du corps en libérant des signaux chimiques.
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