Votre corps est une machine adaptable, qui s'ajuste constamment à l'environnement changeant auquel vous le soumettez. Si vous décidez de courir un marathon, votre corps ne se contente pas d'intensifier ses efforts ; il modifie sa propre biologie pour s'adapter à ce nouvel effort intense, vous fournir l'énergie et le soutien nécessaires.

Ces changements se produisent dans vos cellules, et plus particulièrement dans vos mitochondries, de minuscules centrales énergétiques responsables de la production de 90 % de l'énergie de votre corps.

Mais la biogenèse mitochondriale est le mécanisme spécifique que votre corps utilise pour répondre à ces changements adaptatifs de votre environnement.

À mesure que votre condition physique s'améliore en tant que marathonien, en augmentant la distance parcourue quotidiennement, votre corps a besoin de plus d'énergie pour répondre à cette nouvelle stimulation. La biogenèse mitochondriale est le processus de création de nouvelles mitochondries afin de satisfaire ces nouveaux besoins énergétiques.

Comment les mitochondries produisent-elles de l'énergie ?

Les aliments que vous consommez ne peuvent pas être directement utilisés comme source d'énergie par vos cellules. Votre corps doit d'abord les convertir en énergie chimique utilisable appelée ATP ( adénosine triphosphate ).

Vos mitochondries créent de l'ATP grâce à un processus appelé respiration cellulaire , une opération biologique consistant à combiner l'oxygène (de l'air que nous respirons) et les molécules alimentaires afin de produire de l'énergie.

Dans le cas du glucose (la majeure partie de notre alimentation est décomposée en glucose), la respiration cellulaire simplifiée ressemble à la formule ci-dessous :

Glucose + Oxygène = Dioxyde de carbone, Eau et ATP.

L'eau et le dioxyde de carbone sont des sous-produits de ce processus. L'eau est réutilisée par l'organisme et éliminée par la transpiration, les selles et l'urine, tandis que le dioxyde de carbone est expiré.

L'ATP, véritable produit précieux de ce processus, est utilisé comme source d'énergie. Il alimente toutes les fonctions essentielles de nos cellules, nous permettant ainsi de rester en vie et en bonne santé.

Structurellement, l'ATP est un composé volatil prêt à se dissocier. Mais sa structure est intentionnelle. Sa mobilité permet à l'énergie de circuler plus librement. Et son instabilité lui permet de se décomposer facilement, libérant ainsi l'énergie stockée où qu'elle se trouve.

Quel est le lien entre la biogenèse mitochondriale et le vieillissement ?

Vos mitochondries cherchent constamment à optimiser leur fonctionnement, car la production d'énergie est un processus coûteux. Maintenir un nombre optimal de mitochondries est essentiel à la santé cellulaire. Une surcharge mitochondriale peut entraîner un dysfonctionnement mitochondrial , susceptible d'influencer le processus de vieillissement.

Selon une étude publiée dans Current Aging Science , la théorie du vieillissement par radicaux libres mitochondriaux (MFRTA) propose que le dysfonctionnement mitochondrial résulte de radicaux libres, des sous-produits nocifs qui peuvent semer le chaos dans la cellule.

Les radicaux libres sont un sous-produit de la respiration cellulaire. Si le nombre de mitochondries est insuffisant et que la demande énergétique est trop élevée, les mitochondries vont s'épuiser pour produire l'énergie nécessaire.

Plus une mitochondrie produit d'énergie, plus elle produit également de radicaux libres.

Considéré comme l'un des neuf signes du vieillissement , le dysfonctionnement mitochondrial s'aggrave avec l'âge. Les mitochondries âgées ont tendance à modifier leur forme de manière moins efficace, et des recherches publiées dans The Journals of Gerontology montrent que leur nombre diminue naturellement avec l'âge .

Les mitochondries ont un problème de radicaux libres.

Bien que les radicaux libres puissent être générés par d'autres fonctions, une étude publiée dans le Journal of Signal Transduction montre que les mitochondries sont les principaux responsables des dommages causés par les radicaux libres .

Et ce sont les mitochondries qui en subissent le plus les conséquences. Une étude publiée dans Cell suggère que la proximité de nos mitochondries avec la source de production de radicaux libres les rend plus vulnérables aux dysfonctionnements. Les mitochondries produisent en quelque sorte ce qui les détruit : elles génèrent de l’énergie qui, à son tour, crée des sous-produits qui endommagent leurs propres mécanismes.

Sans les mitochondries, toutes les fonctions vitales de votre corps s'arrêteraient net, comme une usine à l'abandon. Toutes les opérations cellulaires nécessitent l'énergie constante des mitochondries pour fonctionner et se maintenir. Leur rôle central dans le fonctionnement cellulaire explique pourquoi la santé de vos mitochondries est essentielle au maintien d'un mode de vie sain et équilibré tout au long de votre vieillissement .

Comment fonctionne la biogenèse mitochondriale ?

Vos mitochondries sont des organites cellulaires très particuliers car elles possèdent leur propre ADN, appelé ADNmt. Vos cellules utilisent cet ADN comme modèle pour créer de nouvelles protéines.

Normalement, les autres parties de la cellule utilisent l'ADN du noyau pour « imprimer » de nouvelles protéines nécessaires à sa structure et à son maintien. Cependant, les mitochondries utilisent à la fois l'ADN nucléaire et l'ADN mitochondrial pour créer de nouvelles mitochondries.

Mais pour comprendre comment fonctionne la biogenèse mitochondriale, il est essentiel de considérer les mitochondries comme un réseau d'organites plutôt que de se concentrer sur un seul.

En tant que réseau mitochondrial, vos mitochondries changent de forme et de taille pour s'adapter à vos besoins énergétiques en constante évolution grâce à deux processus : la fission et la fusion mitochondriales.

1. Fission mitochondriale

Les mitochondries ne se créent pas ex nihilo. Elles se répliquent, un processus similaire à la division cellulaire chez les bactéries. Lorsque la demande énergétique augmente, le réseau de mitochondries communique entre elles pour accroître leur masse. Elles grossissent et se divisent en plusieurs mitochondries plus petites.

Mais comme indiqué précédemment, l'ADNmt ne fournit qu'une partie du puzzle. Le noyau est également nécessaire pour envoyer les fragments restants de la structure protéique afin que ces nouvelles mitochondries soient complètes. Plus petites, ces mitochondries sont plus efficaces et plus agiles, fournissant immédiatement de l'énergie aux différentes parties de la cellule qu'elles desservent.

La fission mitochondriale peut également jouer un rôle de régulation, en éliminant les mitochondries endommagées ou dysfonctionnelles du réseau. Les mitochondries peuvent isoler les éléments problématiques et les expulser par fission. Ce processus d’« élimination » est appelé mitophagie (contraction de mitochondrie et autophagie).

2. Fusion mitochondriale

La fusion mitochondriale est le processus de renforcement des mitochondries existantes. Votre réseau mitochondrial peut alimenter les mitochondries existantes en fusionnant avec de nouvelles mitochondries créées par fission.

De ce fait, les mitochondries existantes s'allongent et deviennent beaucoup plus efficaces pour générer de l'énergie.

Comment déclencher la biogenèse mitochondriale ?

Si l'activation de la biogenèse mitochondriale peut contribuer à améliorer le vieillissement et à favoriser un mode de vie sain, quels sont les moyens de la déclencher ?

1. Exercice

La solution la plus évidente pour déclencher la biogenèse mitochondriale consiste à dépenser plus d'énergie, et le moyen le plus efficace d'y parvenir est de faire de l'exercice.

Une étude publiée dans Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism a observé la biogenèse mitochondriale durant la période de récupération suivant l'effort physique . Cette étude souligne comment un mode de vie actif peut induire une expansion mitochondriale suite à l'exercice.

Cependant, cette même voie métabolique dans les cellules musculaires peut être altérée par l'inactivité. Ainsi, un mode de vie sédentaire réduit le nombre de mitochondries en raison d'une diminution de la demande énergétique. Un faible nombre de mitochondries peut vous exposer à des risques lors d'épisodes de stress oxydatif, notamment lorsque vous vous adonnez à des activités nocives comme la consommation excessive d'alcool , le manque de sommeil ou la consommation d'aliments transformés .

2. Jeûne intermittent

Le jeûne intermittent consiste à s'abstenir de consommer des calories pendant une période prolongée. La durée la plus courante est de 16 heures de jeûne, suivies d'une période d'alimentation de 8 heures.

Les régimes impliquant une restriction calorique ne sont pas seulement liés à la perte de poids, mais il a également été démontré qu'ils ont des effets bénéfiques sur le vieillissement en bonne santé. Nature Reviews Cardiology cite une étude montrant qu'un régime mimant le jeûne (RMJ) peut réduire les facteurs de risque du vieillissement chez l'humain .

Plus précisément, les modifications mitochondriales ont fait l'objet d'études dans le cadre de l'observation des effets bénéfiques du jeûne sur le vieillissement en bonne santé. Une recherche publiée dans PLOS One suggère que les interventions diététiques impliquant une restriction calorique peuvent favoriser la biogenèse mitochondriale. L'introduction de la publication indique :

« Les interventions diététiques telles que la restriction calorique favorisent un "vieillissement sain" en induisant des modifications du métabolisme des muscles squelettiques via l'induction de la biogenèse mitochondriale et l'amélioration du métabolisme oxydatif. »

3. Riboside de nicotinamide

Le nicotinamide riboside (NR) et certains compléments alimentaires stimulant la production de NAD+ ont montré des résultats prometteurs quant à leur capacité à soutenir la fonction mitochondriale. Le nicotinamide riboside est une forme innovante de vitamine B3 qui augmente efficacement les niveaux de NAD+, une coenzyme essentielle que les mitochondries utilisent pour produire de l'énergie et maintenir leur santé.

Des recherches publiées dans EMBO Molecular Medicine ont montré que le NR favorise la biogenèse mitochondriale chez la souris.

Donnez les moyens à vos atouts.

Vos mitochondries sont les centrales énergétiques de la cellule, produisant l'énergie nécessaire aux fonctions vitales de votre organisme. Elles sont présentes dans presque toutes les cellules, et leur bon fonctionnement est intrinsèquement lié à votre santé globale.

Bien qu'il soit impossible de remonter le temps, vous pouvez agir sur votre santé. Avec des soins appropriés, vous pouvez préserver votre autonomie et continuer à pratiquer vos activités favorites jusqu'à un âge avancé.

Considérée comme l'un des neuf signes du vieillissement , la santé mitochondriale est essentielle pour préserver sa vitalité. En continuant d'adopter des comportements favorisant la biogenèse mitochondriale, vous signalez à votre corps qu'il a toujours besoin d'énergie.

Le plus important, c'est de continuer à bouger. Mais mentalement, le plus grand défi sera toujours de trouver la motivation pour le faire.

Se rappeler et s'informer sur l'impact de nos choix de vie sur la santé cellulaire pourrait être le déclic nécessaire pour adopter un mode de vie plus sain. Alors, continuez à approfondir vos connaissances scientifiques et souvenez-vous que chaque choix sain que vous faites renforce vos cellules.