Restriction énergétique intermittente et mastication sur le vieillissement des cellules souches neurales et la cognition associée à la neurogenèse hippocampique adulte (ChANgE)

La nutrition et la santé humaine sont étroitement liées. La modification de la surabondance par le jeûne/les régimes hypocaloriques a des effets profonds sur l'homéostasie, la régénération des tissus et le cancer. Les cellules souches tissulaires réagissent aux changements physiologiques qui se produisent pendant le jeûne par des changements dynamiques dans leur métabolisme. Restreindre l'apport énergétique chez les souris ou introduire des mutations dans les voies de détection des nutriments peut prolonger la durée de vie jusqu'à 50 %. Les autopsies révèlent que les tumeurs, les problèmes cardiaques, la neurodégénérescence et les maladies métaboliques sont généralement réduits/retardés chez les souris à longue durée de vie. Par conséquent, l'allongement de la durée de vie par restriction énergétique (ER) semble également augmenter la « durée de vie », le temps vécu sans conditions chroniques liées à l'âge. Ces idées ont à peine fait une brèche dans la médecine humaine. Des connaissances moléculaires et cellulaires doivent être établies chez l'homme pour valider des interventions telles que l'ER pour retarder le vieillissement et les conditions associées, par ex. déclin cognitif (Murphy et al., 2014).

Les cellules souches du système nerveux central répondent également aux ER. Récemment, le laboratoire Thuret a découvert que ER, en l'absence de malnutrition, favorise la prolifération et la différenciation des cellules souches de l'hippocampe en neurones nouveau-nés. Comme il a été démontré que ces nouveaux neurones hippocampiques postnatals jouaient un rôle dans la cognition, l'ER a également favorisé l'amélioration de la cognition chez les rongeurs (Zainuddin et al., 2012 ; de Lucia et al., 2017 ; Thuret et al., 2012). Ce phénomène de neurogenèse, le processus par lequel de nouveaux neurones sont générés à partir de cellules souches neurales, se produit également chez l'homme (Spalding et al., 2013). Il s'agit d'un processus étroitement régulé se produisant dans l'hippocampe des mammifères, une structure cérébrale sensible à l'environnement connue pour réguler l'apprentissage, la mémoire et l'humeur. Fonctions proposées de la neurogenèse hippocampique adulte (AHN). comprennent l'amélioration de la mémoire de reconnaissance, la capacité à reconnaître les stimuli rencontrés précédemment et la séparation des modèles, la capacité à coder de manière différentielle de petits changements dans des entrées similaires (Clelland et al., 2009 ; Sahay et al., 2011). Il a été postulé que la restriction calorique peut augmenter la neurogenèse en tant que «relique cellulaire» des schémas d'alimentation intermittents au cours de l'évolution en réponse à des périodes alternées de famine et de nourriture abondante (Murphy & Thuret, 2015). Des essais sur l'homme ont révélé des améliorations significatives de la mémoire de reconnaissance verbale après une réduction de 30 % de l'apport calorique (Witte et al., 2009). De plus, le jeûne intermittent chez l'homme a été associé à des augmentations significatives du volume d'activation cérébrale dans les zones impliquées dans le contrôle des fonctions cérébrales et la plasticité (Belaïch et al., 2016). La texture et la mastication des aliments ont également été impliquées dans l'AHN et les capacités cognitives (Smith et al., 2016). La diminution de la mastication due à l'ablation des molaires et à l'édentement chez les humains et les animaux a un impact négatif sur l'AHN et la cognition associée. Les populations humaines, en particulier, ont montré une association étroite entre la fonction masticatoire, le statut cognitif et la neurodégénérescence liée à l'âge chez les personnes âgées (Miura et al., 2003). Le mécanisme exact par lequel la mastication affecte la cognition est inconnu.

Question de recherche : Chez les participants plus âgés et en surpoids, l'IER et/ou les périodes prolongées de mastication améliorent-elles les performances dans les tâches de mémoire dépendantes de l'hippocampe et augmentent-elles le marqueur anti-âge Klotho ?

Objectifs:

1. Un essai contrôlé randomisé à conception parallèle déterminera l'impact d'un régime IER (2 jours consécutifs d'un régime très hypocalorique, 5 jours d'une alimentation saine normale pendant 3 mois) et/ou de périodes prolongées de mastication (10 minutes 3 fois par jour pendant 3 mois) par rapport à un groupe témoin (comportement alimentaire habituel continu, habitudes alimentaires) sur les principales variables de résultat (MST et Klotho) chez des participants âgés et en bonne santé souffrant de surpoids ou d'obésité de classe I.
2. Évaluer l'impact d'un régime IER et de périodes prolongées de mastication sur des variables de résultats secondaires, notamment la composition corporelle, l'humeur et le sommeil.
3. Explorer si de longues périodes de mastication peuvent être utilisées comme aide à la perte de poids/au jeûne.