Klotho, l’ancienne déesse grecque du destin, est chargée de tisser le fil de la vie. Dans le corps humain, une protéine du même nom pourrait également redonner vie à un cerveau vieillissant.
Dans une étude publiée aujourd’hui dans la revue Nature Aging, des chercheurs de Yale et de l’Université de Californie à San Francisco ont découvert qu’une seule injection de la protéine klotho entraînait de modestes améliorations de la fonction cognitive chez les singes plus âgés et que les effets duraient deux semaines. Les auteurs pensent que la protéine représente une voie prometteuse pour la recherche sur le rajeunissement de la fonction cérébrale chez les personnes âgées.
« Le déclin cognitif lié au vieillissement est l’un de nos problèmes biomédicaux les plus urgents sans médicaments vraiment efficaces », déclare Dena Dubal, professeur de neurologie à l’UCSF et auteur principal de l’étude. Après avoir découvert – accidentellement – dans des travaux antérieurs que le klotho stimule la cognition chez la souris, dit-elle, « il est devenu important de tester cela dans un cerveau comme le nôtre ».
Produit par le rein, le klotho circule dans le sang et a été lié à la santé et à la durée de vie. Orson Moe, spécialiste des reins et professeur de médecine interne au centre médical du sud-ouest de l’Université du Texas, le décrit comme une femme de ménage qui aide à réguler les reins et le métabolisme. « Cela nous protège et nous maintient en bonne santé », dit-il.
La protéine a été découverte pour la première fois en 1997 par le pathologiste Makoto Kuro-o à l’Institut national des neurosciences de Tokyo. Il a démontré que les souris dépourvues de klotho souffraient de ce qu’il appelait un « syndrome qui ressemble au vieillissement humain ». Ils souffraient d’une maladie cardiaque précoce, d’un cancer, d’un déclin cognitif et d’une défaillance organique. Kuro-o a découvert plus tard que les souris qui produisaient plus de klotho vivaient 20 à 30 % plus longtemps que celles qui avaient des niveaux normaux.
Chez les humains, avoir plus de protéines semble avoir des effets bénéfiques sur la santé. Bien que les niveaux de klotho diminuent naturellement avec l’âge, certaines personnes en ont plus que d’autres. Dans un article de 2014, Dubal et ses collègues ont étudié plus de 700 participants âgés de 52 à 85 ans. Ceux qui avaient des niveaux plus élevés de protéine – environ une personne sur cinq étudiée – ont obtenu de meilleurs résultats aux tests de réflexion et de mémoire, tels que dessiner une image rappelée et nommer la couleur d’un mot affiché dans une couleur différente.
Pour cette étude avec des souris, l’équipe a également conçu des souris pour qu’elles aient des niveaux de protéine supérieurs à la normale – ces souris ont obtenu de meilleurs résultats aux tests de labyrinthe que les souris normales.
Dans l’étude actuelle, Dubal et ses co-auteurs ont voulu voir si le klotho aurait les mêmes effets sur les singes, qui sont souvent utilisés comme remplaçants pour les humains en raison de leurs similitudes génétiques. À mesure que les gens vieillissent, leur mémoire de travail – la capacité de garder quelque chose à l’esprit, comme un numéro de téléphone – se détériore. L’équipe de recherche de Dubal a testé la capacité de mémoire de travail de 18 macaques rhésus, dont l’âge était à peu près équivalent à 65 ans chez l’homme. Chacun devait se souvenir de l’emplacement d’une friandise cachée dans un éventail de compartiments – un test de laboratoire courant que les chercheurs ont choisi car il repose sur la mémoire de travail et ne s’améliore pas avec le temps.
Ils ont ensuite administré une seule faible dose de klotho sous la peau de chaque singe, élevant les niveaux de protéine à ceux normalement présents chez les animaux à la naissance. Quatre heures plus tard, les chercheurs leur ont demandé de terminer la tâche de recherche de nourriture par lots de 20 essais, puis l’équipe a retesté les singes au cours des deux semaines suivantes. Dans l’ensemble, les animaux ont fait les bons choix plus souvent qu’avant de recevoir l’injection. L’équipe a testé des singes sur deux versions de la tâche : une plus facile, où il y avait moins de compartiments à choisir, et une plus difficile avec plus d’entre eux. Klotho a amélioré ses performances sur la tâche la plus facile d’environ 6 % et sur la version la plus difficile d’environ 20 %, explique Dubal.
« C’est très encourageant », déclare Moe, qui n’a pas participé à la nouvelle étude.
Les chercheurs ont demandé aux singes de faire la tâche plusieurs fois au cours de deux semaines, et l’équipe a constaté que même si le klotho était décomposé par le corps quelques jours après l’injection, l’effet d’amélioration cognitive durait tout le temps. « Le fait qu’il puisse être administré une fois et durer deux semaines semble formidable, bien que nous ne sachions pas à ce stade si l’administration répétée fonctionnerait à nouveau », déclare Eric Verdin, PDG du Buck Institute for Research on Aging, qui était ‘t impliqué dans l’étude.
En fait, dans des études antérieures sur des souris, des doses faibles et élevées de klotho ont stimulé la cognition, les aidant à mieux performer dans plusieurs tâches de labyrinthe qui défient l’apprentissage et la mémoire. Mais lorsque l’équipe de Dubal a administré à des singes des doses de 10, 20 et 30 microgrammes par kilogramme de poids corporel, les avantages ont plafonné à la dose de 10 microgrammes. Cela soulève un signal important pour les chercheurs, car ils envisagent un jour de tester des injections de klotho chez l’homme. En ce qui concerne le dosage, Verdin déclare : « Plus n’est pas toujours mieux ».