Les chercheurs ont découvert qu'un composé naturel inverse le déclin des cellules germinales lié à l'âge, améliorant la fertilité des souris femelles plus âgées et leur permettant de donner naissance à davantage de progéniture. Cette découverte pourrait un jour permettre de développer des traitements pour améliorer la fertilité chez l’humain.
À mesure que les femmes vieillissent, les ovocytes immatures (appelés ovocytes) dans les ovaires des femmes dégénèrent et diminuent en nombre, ce qui rend plus difficile pour elles de tomber enceintes naturellement ou par le biais de traitements de procréation assistée tels que la FIV. Une femme possède un nombre fixe d’ovocytes qui mûrissent dans les follicules de la couche externe de l’ovaire. Au cours de chaque cycle de reproduction, plusieurs follicules commencent à se développer et, généralement, un ovocyte devient un œuf mature et est expulsé du follicule à chaque cycle.
La spermidine est un composé isolé à l’origine du sperme, mais on sait maintenant qu’il remplit des fonctions dans de nombreux types de cellules. Les recherches sur la spermidine ont montré qu'elle prolonge la durée de vie des levures, des mouches, des vers et des cellules immunitaires humaines. Des études sur des modèles animaux ont montré que la spermine possède des propriétés anti-âge, réduisant les problèmes liés à l'âge tels que les maladies cardiovasculaires chez la souris et le déclin cognitif chez les mouches des fruits.
Cependant, les effets de la spermidine sur les ovocytes ne sont pas connus. Ainsi, dans une nouvelle étude, les chercheurs ont testé le composé sur des souris femelles plus âgées pour voir s’il produisait des avantages. Premièrement, ils ont comparé les tissus ovariens de souris jeunes et d’âge moyen et ont constaté que les souris plus âgées contenaient beaucoup moins de spermidine dans leurs tissus. Ils ont également une moins bonne qualité d’ovocytes et davantage de follicules dégénérés.
Pour savoir si l’état des ovocytes était lié à une diminution des niveaux de spermine, les chercheurs ont injecté le composé à des souris âgées. Les ovocytes des souris du groupe enrichi en spermine se sont développés plus rapidement et présentaient moins de défauts que ceux du groupe témoin. Les souris avaient également plus de follicules, une méthode couramment utilisée chez les humains pour estimer le nombre et la qualité des ovocytes. L’ajout de spermidine comme supplément oral à l’eau potable des souris a donné les mêmes résultats.
Les chercheurs ont observé que la spermine augmentait le taux de réussite dans la formation des blastocystes, le groupe de cellules en division qui se transforment en embryons. Les souris plus âgées qui ont été conçues naturellement après avoir pris de la spermine avaient environ deux fois plus de souris par portée que les souris témoins du même âge.
Après des recherches approfondies, ils ont séquencé l’ARN d’ovocytes de souris d’âges différents et ont découvert que les gènes liés à la production d’énergie cellulaire et au processus d’élimination des débris cellulaires présentaient des modèles d’expression différents chez les jeunes souris, les vieilles souris et les vieilles souris ayant pris de la spermidine.
Les ovocytes de souris ayant reçu de la spermine ont restauré leur capacité à éliminer les débris cellulaires et ont amélioré leur fonction mitochondriale. Des effets similaires ont été observés dans les ovocytes de porc soumis à un stress oxydatif, une caractéristique majeure du vieillissement, ce qui suggère que le mécanisme d'action de la spermidine est similaire d'une espèce à l'autre.
Lorsque les chercheurs ont traité des ovocytes cultivés en laboratoire avec une molécule qui inhibe la clairance des mitochondries endommagées (mitophagie), ils ont découvert que les cellules traitées à la spermidine mûrissaient beaucoup plus lentement que les cellules non traitées, ce qui suggère en outre que le composé agit avec le processus de nettoyage des cellules pour produire des effets anti-âge.
"Même si nous savions déjà que la spermidine avait des propriétés anti-âge, son effet significatif nous a surpris", a déclaré Xiong Bo, l'auteur correspondant de l'étude.
Les résultats de l'étude ont suscité un intérêt considérable dans la communauté médicale.
"Ces résultats sont profonds", a déclaré Alex Polyakov, spécialiste de la gynécologie et de la fertilité à la FIV et au Royal Women's Hospital de Melbourne. "Il y a eu d'énormes progrès dans le traitement de l'infertilité au cours des dernières décennies, et les taux de réussite de la FIV ont augmenté de façon spectaculaire, mais l'âge des femmes reste un obstacle majeur au succès car la FIV ne peut pas contrecarrer les effets de l'âge sur la qualité et la quantité des ovocytes. Le Saint Graal de la médecine reproductive est une technologie ou un traitement qui peut inverser les effets de l'âge sur l'ovaire. Zhang et al. semblent l'avoir découvert."
La prochaine étape pour les chercheurs est de voir si ces résultats se traduisent chez les humains. Ils prévoient de tester en laboratoire les effets de la spermidine sur la fertilité sur les ovocytes humains afin de déterminer quelles doses de spermidine sont sûres et efficaces et si le composé affecte d'autres processus corporels.
"Nous avons besoin d'essais cliniques précis pour résoudre ces problèmes avant que la spermidine puisse être utilisée pour améliorer la fertilité humaine", a déclaré Xiong.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Aging.