Activation des voies métaboliques de Caenorhabditis elegans par un régime riche en glucose : impact sur la glycation endogène et la longévité

Abstract

IntroductionLa formation de produits terminaux de glycation avancée (AGE pour Advanced Glycation End Products) est considérée comme un des mécanismes potentiels responsables de complications en cas d'hyperglycémie. Les AGE s'accumulent au cours du vieillissement et lors de pathologies associées au vieillissement comme le diabète de type 2. De nombreuses études tententde déterminer si la formation des AGE est la cause ou simplement une conséquence du vieillissement et des maladies liées au vieillissement. L’organisme modèle Caenorhabditis elegansest de plus en plus utilisé en biologie du vieillissement. Différentes études ont montré que c’est un modèle adapté pour mettre en évidence les mécanismes impliqués dans la modulation de la longévité et des complications liées aux maladies associées au vieillissement comme le diabète de type 2. L'objectif de l'étude était d'analyser l'association entre la concentration de glucose alimentaire et l'expression de gènes codant pour des enzymes clés du métabolisme du glucose, l'oxydation de protéines, la production d'AGE et la longévité de l’organisme modèle C. elegans.MéthodesLes vers C. elegans ont été cultivés pendant plusieurs jours dans un milieu sans glucose ou un milieu contenant différentes concentrations de glucose : 40 mM, 110 mM ou 550 mM. Les tests de longévité des vers dans ces différentes conditions ont été réalisés. Après 3, 6, 10 et 13 jours d'incubation, l'expression des gènes a été mesurée par RTqPCR alors que l'oxydation (carbonylation) et la glycation (modification de la carboxyméthyllysine, CML) des protéines ont été contrôlées par western blot. La concentration en glucose a été analysée dans les différents milieux de culture et les lysats de vers.RésultatsLa concentration la plus élevée de glucose (550 mM) a significativement diminué la longévité de C. elegans. Dans ce régime riche en glucose, les vers présentaient davantage de protéines oxydées et de protéines contenant des épitopes CML. Les vers exprimaient également davantage les gènes codant pour les isoenzymes à activité sorbitol déshydrogénase (SODH) de la voie des polyols, que les vers cultivés avec 40 et 110 mM de glucose.ConclusionCette étude a mis en évidence une association entre un régime alimentaire riche en glucose et l'activation de la voie des polyols, un stress oxydatif accru via un dysfonctionnement mitochondrial, une oxydation et une glycation de protéines endogènes et une réduction de la longévité de C. elegans.