Les scientifiques ont été étonnés de découvrir une palourde âgée de 507 ans qui en avait déjà 100 à l'époque de Shakespeare, mais pourquoi a-t-elle vécu si longtemps et que pouvons-nous en tirer ?
Je me demandais, alors que je commençais à travailler sur cette histoire, si je devais manger mon sujet dans le cadre de la recherche. J’ai imaginé une introduction audacieuse : « C’est l’animal qui vit le plus longtemps au monde – et il a bon goût. »
Puisque l'animal en question est une espèce de palourde, j'ai visualisé un spaghettis aux vongole avec beaucoup d'ail. Mais en mettant de côté les considérations éthiques liées au fait de tuer et de manger un autre animal, ainsi que les dommages écologiques que nous causons en surexploitant l'océan, j'ai réalisé qu'il y avait une autre considération. Cet animal spécial – le quahog océanique – peut vivre au moins 500 ans. Le tuer semble tout simplement mal. Alors non, je ne mangerai pas ce mollusque. Permettez-moi donc de modifier mon introduction : c’est l’animal qui vit le plus longtemps au monde – et ma mission est de découvrir son secret.
Vous pouvez être pardonné si vous n'avez pas entendu parler du quahog océanique, également connu sous le nom de cyprine d'Islande : ce n'est pas le genre d'animal qui passe beaucoup de temps à la télévision. C'est un grand mollusque bivalve qui vit enfoui dans le sable sur les deux côtes de l'Atlantique, depuis la chaleur méridionale de la Floride et de Cadix en Espagne jusqu'aux eaux plus froides du Québec au Canada et de la Norvège. Si vous avez mangé de la chaudrée de palourdes aux États-Unis, vous l'aurez presque certainement mangée. Sa coquille est finement alignée comme les anneaux d’un tronc d’arbre, et comme les anneaux d’un arbre, vous pouvez compter ces lignes pour connaître son âge.
Le plus ancien spécimen connu a été appelé Hafrún par les chercheurs, un nom islandais qui signifie « mystère de l'océan ». Hafrún est né en 1499 et a vécu comme ses ancêtres l'avaient fait pendant des générations, tranquillement grâce à un régime modeste recueilli au large des côtes islandaises. En ce sens, sa vie n’avait rien de remarquable, si ce n’était qu’elle durait encore et encore – et encore. En fait, cela n’a pris fin qu’en 2006, lorsqu’il a été dragué de la mer par une équipe de l’Université d’Exeter, au Royaume-Uni. Le sclérochronologue Paul Butler était le chercheur chargé de le vieillir. La sclérochronologie consiste à analyser les coquilles de bivalves pour construire des chronologies pour leurs environnements environnants.
« Son âge a été initialement publié comme étant d'un peu plus de 400 ans, mais une lecture plus approfondie des lignes de croissance et une comparaison avec d'autres coquilles ont montré qu'il avait en fait 507 ans », me dit-il. Il est probable qu'il en existe encore des plus vieux, en particulier dans les eaux froides autour de l'Islande, où ils semblent croître plus lentement et vivre encore plus longtemps. Y a-t-il une limite supérieure à leur âge ? « Il est difficile de croire qu'ils vivent beaucoup plus longtemps », explique Butler, « même si nous avons déjà fait analyser l'âge de quelques individus par un mathématicien qui a déclaré en principe qu'ils pouvaient vivre éternellement. » Eh bien, ce sont des mathématiciens pour vous.
La clé de la longévité du quahog semble résider dans ses mitochondries – les structures de nos cellules qui utilisent la nourriture pour nous fournir de l’énergie. Par « nous », j’entends nous, les eucaryotes – tous les organismes complexes, des ifs aux vers de farine en passant par les méduses et les lapins.
« Avoir des mitochondries robustes, comme l'Arctica islandica, est primordial pour un vieillissement en bonne santé chez une grande variété d'espèces modèles », explique Enrique Rodriguez, chercheur sur les mitochondries à l'University College de Londres.
Les mitochondries Quahog sont littéralement plus résistantes. Ils ont une membrane plus résistante aux dommages que celle des autres espèces. La membrane d'une mitochondrie est remplie d'une machinerie protéique qui traite les électrons et les protons et génère de l'ATP, la molécule universelle d'énergie utilisée dans les cellules. Chez les palourdes, cette machinerie est plus grande et plus regroupée, ce qui la rend plus robuste. «Les protéines sont des structures plus complexes et de poids moléculaire plus élevé», explique Rodriguez. «Ils sont davantage unis.»
Grâce à cette machinerie, les quahogs subissent moins de dommages à leurs mitochondries. Cela s’explique en partie par le fait qu’ils sont plus attentifs à rassembler les milliards de protons et d’électrons qui traversent ces membranes chaque seconde. Lorsque les électrons fuient, ils produisent des espèces réactives de l’oxygène (ROS), telles que le peroxyde d’hydrogène, qui provoquent des dommages. Rodriguez le compare aux voitures dans une file d’attente. Dans les mitochondries normales, le feu rouge en tête de file fait reculer les voitures, leurs gaz d’échappement crachant et nuisant à l’environnement. Dans les mitochondries quahog, cependant, le feu de circulation – dans ce cas, un complexe protéique – est beaucoup plus efficace pour déplacer la circulation, et moins d’échappement s’échappent des voitures.
Mais ce n’est pas seulement la membrane robuste qui aide un quahog à avoir une durée de vie saine. C’est aussi parce que les quahogs épongent les ROS qui s’échappent. Pour reprendre l’analogie de Rodriguez, cela reviendrait à nettoyer les gaz d’échappement des voitures.
Une femme chasse les quahogs sur le littoral du Massachusetts
Rodriguez a comparé la capacité antioxydante du quahog avec une gamme d'espèces apparentées à durée de vie plus courte et a découvert qu'il avait trois à 14 fois la capacité d'éponger les ROS. Tout cela conforte ce que l’on appelle la théorie du vieillissement sur le stress oxydatif mitochondrial (MOSTA). Cela semble également être à l'origine de la durée de vie exceptionnelle du rat-taupe nu, qui peut vivre 40 ans, soit plus de six fois plus longtemps que les autres rongeurs de même taille.
Pierre Blier, chercheur en métabolisme animal et en génétique aquacole à l'Université du Québec, conserve des quahogs dans des cuves dans son laboratoire afin d'étudier le mécanisme de leur longévité. Il confirme que les palourdes océaniques ont une plus grande capacité à tamponner les oxydants. « Arctique islandica possède des mitochondries beaucoup plus robustes et capables de résister aux ROS », dit-il, soutenant la théorie MOSTA.
Cela commence à répondre à la question de savoir comment ces animaux vivent si longtemps – mais qu’en est-il du pourquoi ? En d’autres termes, quelle a été la pression de sélection qui a conduit à l’évolution de mitochondries aussi robustes ?
Un indice vient des faibles niveaux d’oxygène dans l’environnement de la palourde. « Arctique « Les rats-taupes nus peuvent rester avec la coquille fermée sans utiliser leurs branchies pour capter l'oxygène pendant environ une semaine », explique Rodriguez. Leurs mitochondries ont dû évoluer pour survivre pendant de longues périodes avec peu ou même pas d'oxygène – connue sous le nom d'anoxie – puis être suffisamment robustes pour faire face à un afflux soudain d'oxygène et amortir l'augmentation soudaine du stress oxydatif qui en résulte. la façon dont leurs mitochondries sont robustes et conçues pour résister à l’anoxie et au stress de réoxygénation et vivre une longue durée de vie. Il se peut donc, dit-il, que la sélection pour l'anoxie ait entraîné une longue durée de vie, presque comme un effet secondaire.
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Mon conseil pour vivre plus longtemps est de faire de l'exercice, de bien manger et de prendre des douches froides.
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La grande question, bien sûr, est de savoir si nous pouvons renforcer nos propres mitochondries. En 2005, une équipe de l’Université de Californie à Irvine a créé des souris transgéniques qui produisaient davantage d’enzyme catalase antioxydante « de nettoyage » dans leurs mitochondries, ce qui augmentait la durée de vie des souris d’environ cinq mois – une quantité significative alors que la durée de vie normale est de deux ans. Bien qu’il soit désormais possible de modifier génétiquement les mitochondries humaines, nous sommes loin de comprendre comment augmenter la durée de vie en toute sécurité. Nous avons donc besoin d’une autre méthode.
Nous savons que l’exercice améliore les performances de nos mitochondries. Nous savons également que les Sherpas tibétains, qui vivent à haute altitude, possèdent des mitochondries différentes de celles des habitants des basses terres. Une étude de 2017 a porté sur les habitants des plaines et les Sherpas qui montaient jusqu'au camp de base de l'Everest, à environ 5 300 mètres d'altitude. Les Sherpas étaient capables de mieux utiliser l’oxygène et bénéficiaient d’une meilleure protection contre le stress oxydatif car leurs mitochondries étaient plus robustes – et cela avait une base génétique.
Blier insiste sur le fait que A. islandica a vraiment quelque chose à nous dire sur la longévité. « Mon conseil pour vivre plus longtemps est de prendre soin de vos mitochondries : faites de l’exercice, mangez bien et prenez des douches froides… Les douches froides semblent induire des mécanismes de contrôle de la qualité des mitochondries. »
Eh bien, si ça marche pour les palourdes…
