En étudiant le métabolisme des écureuils en phase d’hibernation, on observe une montée en régime de bactéries intestinales qui organisent un nouveau métabolisme d’économie et de survie. Découverte fondamentale qui pourrait modifier notre approche de la sarcopénie de nos séniors.
Pour passer un long hiver sans nourriture, les animaux en hibernation – comme l’écureuil- peuvent ralentir leur métabolisme jusqu’à 90 %, mais ils ont toujours besoin de nutriments importants comme les protéines pour maintenir leurs muscles pendant leur hibernation.
Sans faire fonctionner ses muscles, l’organisme subit l’atrophie des différents tissus qui perdent de la masse et de leur fonction. Sans aucune protéine d’origine alimentaire, les hibernants ont besoin d’un autre moyen d’obtenir ce dont leurs muscles ont besoin.”
Une source d’azote, un élément essentiel pour les acides aminés et les protéines, s’accumule dans le corps de tous les animaux sous forme d’urée, qui est éliminée (et perdue) par l’urine et les intestins.. Les chercheurs savaient que l’urée qui se déplaçait dans le tube digestif des écureuils pouvait être décomposée par certains microbes intestinaux, qui ont également besoin d’azote pour leurs propres protéines. Mais les chercheurs voulaient voir si une partie de cet azote uréique libéré par les microbes était également incorporée dans le corps des écureuils.
Ils ont injecté de l’urée comportant des isotopes traçables du carbone et de l’azote dans le sang des écureuils à trois stades – pendant les jours actifs de l’été, au début de l’hibernation hivernale et à la fin de l’hiver. Certains des écureuils avaient également été traités avec des antibiotiques pour tuer la majorité des microbes dans leurs intestins. Comme prévu, de l’azote contenant des isotopes a été libéré par certains des microbes intestinaux qui ont dégradé l’urée injectée.
Les chercheurs ont suivi cet azote vers les foies des écureuils, où il est utilisé pour fabriquer de nombreuses protéines – et certains vers les muscles. Et ils ont observé les molécules d’azote marquées par les isotopes passer de l’hôte au microbiome, puis converties en molécules utilisables par les microbes avant de revenir à l’hôte, essentiellement “recyclées” chez l’animal en hibernation.”
Les chercheurs ont observé deux différences qui soutiennent cette voie microbienne. Les écureuils dont les microbes intestinaux ont été largement appauvris par les antibiotiques avaient beaucoup moins d’azote traçable dans leur foie et leurs muscles. Et lorsque les chercheurs ont séquencé les génomes des microbes trouvés dans les entrailles des écureuils, ils ont constaté que, à mesure que l’hibernation hivernale se prolongeait, il y avait une augmentation de la présence de gènes liés à la production d’une enzyme appelée uréase.
L’uréase n’est pas fabriquée par les animaux. Seuls les microbes qui expriment l’uréase sont capables de scinder la molécule d’urée et de libérer son azote.
Ce sont donc ces bactéries intestinales qui par un phénomène épigénique (le jeûne, la privation), mettent en route un métabolisme de sauvegarde et de survie.
Comprendre les clés de la survie pendant la durée de l’hibernation pourrait aider les personnes suivant un régime pauvre en azote ou souffrant de troubles entraînant une atrophie musculaire. C’est le cas des seniors, trop longtemps alités et atteints de sarcopénie dont nous avons détaillé le drame dans cet article.
Jean-Yves Gauchet
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