Décomposer la science de l’autophagie – Au-delà des régimes de jeûne populaires

Le jeûne intermittent a été le régime le plus populaire de l’année 2020. Qu’ils aient pratiqué le jeûne 16:8, 5:2, ou simplement pendant les jours de travail, 17 millions de personnes aux États Unis se sont engagés dans cette tendance. Comme tous les régimes à la mode, les gens et les célébrités ont inondé Instagram de leurs success stories, et tout le monde est devenu accro.

Mais vous êtes-vous déjà demandé ce qui se passe dans votre corps lorsque vous pratiquez le jeûne intermittent ?

Connaissez-vous la science derrière l’autophagie et le jeûne ?

Aujourd’hui, je suis ici pour décomposer la science de l’autophagie et le jeûne intermittent, de sorte que vous aurez une réelle connaissance de ce qui se passe dans votre organisme.

Qu’est-ce que l’autophagie ?

L’autophagie vient des mots « auto » et « phagie ». « Auto » signifie soi-même, « phagie » signifie manger. L’association de ces deux mots signifie littéralement se manger soi-même. C’est une forme d’auto-cannibalisation mais PAS dans le mauvais sens du terme. C’est la façon naturelle qu’a le corps de nettoyer les cellules mortes, endommagées et anciennes. Ce faisant, le corps peut produire et régénérer de nouvelles cellules saines.

Comment se prononce l’autophagie ?

On le prononce o-to-fa-ji.

Sur la façon dont nous sommes toujours coincés dans le mode festin

Au cours des quelque 2 millions d’années de notre évolution depuis que les humains ont divergé des grands singes, il y a eu des moments où la nourriture était abondante dans notre environnement. Il y avait aussi des moments où la nourriture était rare. Cependant aujourd’hui, pour la plupart des pays développés au moins, il y a une abondance de calories disponibles tout le temps. Ainsi, dans la vie normale, nous ne traversons plus le cycle de festin et de famine comme nous l’avons fait dans le passé, mais nous sommes toujours en mode festin.

Le problème que cela pose est que nous avons évolué pour passer par le festin et la famine, de sorte que notre corps fonctionne mieux quand il est exposé aux deux.

• Lorsque nous avons assez de nourriture, les cellules du corps peuvent croître et se reproduire. Mais lorsque nous n’avons pas assez de nourriture, le corps peut « basculer un commutateur métabolique »¹, qui se concentre plutôt sur le renforcement de la réponse des cellules au stress.
• Les cellules le font en décomposant les composants cellulaires anciens et défectueux, en les renouvelant et en les régénérant, et en augmentant la production d’éléments comme les antioxydants.
• Les parties décomposées peuvent ensuite être utilisées pour la production de nouveaux composants cellulaires ou d’énergie.

Pour qu’un être humain soit en bonne santé, idéalement, nous avons besoin d’un bon équilibre entre les deux.

Avantages et inconvénients du jeûne intermittent

AVANTAGE : Trop de festins et des protéines endommagées et d’autres parties de cellules peuvent s’accumuler, conduisant à des cellules qui ne font pas leur travail correctement. Ensuite, parce que les cellules constituent tout dans notre corps, y compris nos organes, finalement tout le reste commence aussi à mal tourner.

INCONVÉNIENT : Cependant, trop de famine peut également causer un problème, parce que nous passons trop de temps à décomposer nos cellules en réparation et ne leur fournissons pas d’énergie.

Nous avons vraiment besoin d’un équilibre entre les deux fonctions. Le jeûne intermittent nous permet de le faire parce que nous pouvons imiter les périodes de famine et facilement mélanger cela avec quelques festins.

MTOR vs. Autophagie

L’équilibre entre la fête et la famine se joue dans deux processus cellulaires opposés qui se déroulent tous les deux dans notre corps à tout moment; il s’agit de mTOR et Autophagie.

mTOR – Une enzyme, l’île de Pâques et ce dont rêvent les culturistes !

Le premier, mTOR, est le processus de croissance. mTOR est l’abréviation de « mechanistic target of rapamycin » que l’on traduit en France par « cible de la rapamycine chez les mammifères ».

C’est un drôle de nom, mais il y a une bonne raison à cela. Il a été nommé d’après une bactérie du sol qui a été découverte pour la première fois lors d’une expédition à l’île de Pâques dans les années 1960. L’île de Pâques est une île dans le Pacifique à environ 2000 miles au large de la côte du Chili, célèbre pour abriter un site du patrimoine mondial avec plus de 1000 statues anciennes. L’île de Pâques est également connue par les habitants de l’île comme Rapa Nui, de sorte que la bactérie a été appelée rapamycine d’après l’île Rapa Nui.

Le mTOR n’est pas la bactérie du sol. C’est en fait une enzyme produite dans notre corps. Mais la bactérie du sol rapamycine stimule l’activité du mTOR, de sorte que l’enzyme est devenue la « cible » de la rapamycine. Lorsque cette enzyme est stimulée, les cellules commencent à croître et à produire des protéines et à se reproduire plus rapidement. Le mTOR est bien connu des culturistes et autres athlètes de force qui essaient de le stimuler autant que possible.

Autophagie – La science derrière les régimes de jeûne

Le processus inverse de mTOR est appelé Autophagie, lorsque les cellules commencent à décomposer les parties anciennes et endommagées. Comme les deux processus sont opposés, lorsque le mTOR est stimulé, l’autophagie est proportionnellement faible. Et lorsque l’autophagie est stimulée, le mTOR est faible.

Comment fonctionne l’autophagie exactement ?

• Dans l’autophagie, les cellules forment des structures spéciales appelées phagophores.

• Les phagophores sont des membranes qui se développent lentement pour créer une forme de boule recouverte d’une membrane.

• La membrane est faite de quelque chose appelé une bicouche lipidique.

• Les lipides sont des molécules à base de graisse, et les bicouches de lipides entourent tous les organelles dans nos cellules et toutes nos cellules également.

• Les organelles cellulaires remplissent différentes fonctions dans nos cellules et peuvent être illustrées un peu comme les différents organes de notre corps.

Formation de phagophore

Alors que la balle ou le phagophore se forme complètement, il se déplace autour de la cellule. Il rassemble les protéines et autres organelles qui ont reçu un marqueur spécial indiquant au phagophore qu’ils ont été sélectionnés pour être décomposés. Ce marqueur spécial est appelé ubiquitine. Le phagophore se déplace ensuite autour de la cellule collectant toutes les protéines ubiquitées et organelles.

La formation de phagophore est terminée

Les membranes se forment alors entièrement autour des protéines et des organelles. Lorsque cela se produit, le nom de la structure passe d’un phagophore à un autophagosome. Cet autophagosome se déplace alors vers un lysosome et fusionne avec lui. Un lysosome est un organelle qui peut être considéré comme l’estomac de la cellule, bien que ce ne soit pas tout à fait vrai, car une cellule contient de nombreux lysosomes !

Cependant, comme dans notre estomac, le contenu des lysosomes est acide et contient des enzymes digestives qui décomposent les protéines et les organelles. Une fois décomposés en acides aminés individuels, ils peuvent être utilisés à nouveau pour construire de nouvelles protéines, organelles, et même de nouvelles cellules. Ou ils peuvent également être utilisés pour produire de l’énergie par le foie dans un processus connu sous le nom de gluconéogenèse. Les acides aminés qui sont utilisés pour de nouvelles cellules et protéines le font en étant stimulés par l’enzyme mTOR, de sorte que le cycle se complète alors que le corps bascule entre l’autophagie et le mTOR.

L’Autophagosome plus grand fusionnant avec le Lysosome orange

Il existe également un type spécifique d’autophagie qui traite des mitochondries. Cela se produit grâce à la dégradation sélective des mitochondries par un processus appelé mitophagie. Les mitochondries, également des organelles, sont les moteurs de nos cellules et produisent notre énergie. Nous en avons un grand nombre dans chacune de nos cellules, 2000 ou plus.

Cependant, parce que nous utilisons l’oxygène pour produire de l’énergie et que l’oxygène crée un stress oxydatif, nos mitochondries ont constamment affaire aux radicaux libres. Cela signifie qu’elles sont très sensibles aux dommages, de sorte que la décomposition et la réparation des mitochondries endommagées est un processus critique entrepris dans la mitophagie.

Comment le jeûne stimule l’autophagie et la mitophagie

Lorsque nous jeûnons, il y a une réduction de l’énergie entrant dans le corps par la nourriture. Ceci conduit à un léger déséquilibre énergétique car plus d’énergie est utilisée que produite. Une enzyme spéciale dans le corps surveille constamment cet équilibre énergétique; cette enzyme est appelée AMPK (adénosine monophosphate activé protéine kinase).

Pour ce faire, elle détecte ce qu’on appelle le ratio AMP-ATP.

L’ATP libère de l’énergie car il libère une molécule de phosphate et se décompose en ADP. Lorsque l’énergie est faible, 2 ADP sont réunis pour créer un ATP, ce qui laisse un AMP de côté. (ATP est une molécule d’adénosine avec 3 phosphates attachés, ADP est une molécule d’adénosine avec 2 phosphates attachés, et AMP est une molécule d’adénosine avec 1 phosphate attaché).

ATP = Adénosine Tri phosphate (3 phosphates)

ADP = Adénosine Di phosphate (2 Phosphates)

AMP = Adénosine Monophosphate (1 Phosphate)

Lorsque 2 ADP se réunissent (2 phosphates plus 2 phosphates), ils produisent l’ATP (3 phosphates) avec l’AMP (1 phosphate restant).

Lorsque le rapport d’AMP augmente par rapport à l’ATP, il signale qu’il y a moins d’énergie disponible et donc l’AMPK est stimulé. Lorsque l’AMPK est stimulé, il stimule une autre protéine appelée ULK1 qui conduit à la production des membranes qui deviennent le phagophore.

NAD+ et les Sirtuines

Le jeûne augmente également les niveaux de NAD+, la forme oxydée de NADH, qui est une forme active de la vitamine B3 (vitale pour la production d’énergie).

Les Sirtuines sont une famille de protéines qui stimulent directement l’autophagie

La production d’énergie dans les mitochondries se traduit par plus de NADH devenant NAD+. Cette augmentation du rapport NAD+ au NADH stimule la production des Sirtuines.

Les Sirtuines sont une famille de protéines qui stimulent directement l’autophagie. Leur production est également associée à une durée de vie accrue et à une augmentation de la réparation de l’ADN².

L’AMPK et les Sirtuines activent également d’autres gènes qui présentent de nombreux avantages pour la santé, notamment la famille FoxO, TFEB, PGC-1a et P53.

• L’activation de la famille FoxO est associée à une résistance accrue au stress, une durée de vie plus longue et une incidence moindre de tumeurs (c.-à-d. cancers). Cela est dû aux cellules dysfonctionnelles qui sont faites pour commettre le suicide cellulaire (apoptose) plutôt que de continuer à croître et potentiellement devenir des tumeurs³.
• TFEB est le maître stimulateur de la production de nouveaux lysosomes, il est donc directement impliqué dans l’autophagie.
• P53 est connu comme le « gardien du génome » parce qu’il prévient les mutations de l’ADN⁴ et supprime la formation de tumeurs⁵.
• PGC-1a est le gène primaire impliqué dans la stimulation de la production de nouvelles mitochondries. Plus nous avons de mitochondries, moins il y a de stress sur nos mitochondries existantes pour produire l’énergie dont nous avons besoin. Cela rend notre production d’énergie plus efficace, et plus elle l’est, moins nous avons de radicaux libres.

Le rôle de la cétose dans l’autophagie

Le jeûne intermittent conduit également à une décomposition des tissus adipeux, augmentant les niveaux d’acides gras libres arrivant au foie. Cela augmente la quantité de cétones produites⁶.

Les cétones sont des molécules à base de graisse qui peuvent produire de l’énergie.

Les cétones sont des molécules à base de graisse qui peuvent produire de l’énergie très efficacement. Brûler les cétones pour l’énergie produit moins de radicaux libres, et leur utilisation réduit l’inflammation. Les cétones stimulent également la production de BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau). Le BDNF est une hormone de croissance pour le cerveau et qui stimule la croissance de nouvelles cellules cérébrales (neurones). Il favorise également de nouvelles synapses qui sont des connexions entre les neurones⁷. Plus nous avons de connexions ou de synapses, plus nous pouvons apprendre et comprendre.

Pourquoi les régimes de jeûne sont-ils si populaires en 2021 ?

Alors, comment cette science du jeûne intermittent se traduit-elle réellement en avantages pour la santé ?

Perte de poids

Beaucoup de gens décident d’essayer le jeûne pour ses avantages de perte de poids. Des études ont montré qu’en moyenne, les sujets perdent entre 2,5% et 9,9% de leur poids corporel au cours de la période de 3-6 mois pendant laquelle les études sur le jeûne se déroulent^{8 9}. Il a également été démontré que cette perte de poids se produit à partir de la masse grasse par opposition à la masse musculaire.

Le jeûne peut aider à réguler les niveaux de glucose et d’insuline

Il a en outre été démontré que le jeûne intermittent diminue le taux de glucose et d’insuline à jeun chez les diabétiques¹⁰, les personnes obèses¹¹ et les personnes non obèses¹². De plus, une étude sur les jeunes femmes en surpoids a révélé une diminution du cholestérol total et du LDL, des triglycérides et de la pression artérielle. Ils ont également trouvé une réduction de la protéine inflammatoire marqueur C-réactive et de l’hormone leptine qui monte habituellement plus haut avec l’obésité.

Le jeûne aide à la régulation de la testostérone

Ils ont également trouvé une augmentation de SHBG (globuline liant l’hormone sexuelle), qui aide à réduire les effets de la testostérone. Cependant, lorsque la testostérone grimpe trop haut chez les femmes, elle peut avoir des effets secondaires indésirables¹³.

Le jeûne intermittent peut même avoir des effets anti-âge

La plupart des études sur le jeûne intermittent et le vieillissement sont menées sur des animaux. La raison en est simple : il est très difficile de mener ces études sur les humains, car on ne peut pas suivre les gens toute une vie, du moins pas en s’assurant qu’ils suivent un protocole de jeûne intermittent.

Cependant, la stimulation de l’AMPK et des Sirtuines pendant le jeûne intermittent est fortement associée à une durée de vie accrue chez les animaux.

Des études ont révélé que le jeûne intermittent augmente la durée de vie des souris et des singes et les rend moins susceptibles de développer des maladies associées au vieillissement¹⁴. Une étude chez des souris a également révélé que les souris qui jeûnaient évitaient également la diminution de la masse musculaire qui se produit pendant le vieillissement normal¹⁵.

Conclusion : Est-ce que stimuler l’autophagie avec le jeûne intermittent en vaut vraiment la peine ?

Le jeûne intermittent peut avoir des avantages très positifs pour la santé :

• Il peut stimuler l’autophagie.
• Il est associé à une durée de vie accrue.
• Il peut stimuler la production de nouvelles mitochondries.
• Il peut réduire l’inflammation et améliorer la santé cardiovasculaire.
• Il aide les gens à perdre du poids.
• Et il peut aider à réduire les niveaux élevés de testostérone chez les femmes.

Cependant, bien qu’il y ait d’excellents avantages, je n’ai pas mentionné un problème potentiel avec le jeûne. Et c’est que nous devons nous assurer que nous sommes réellement en train de jeûner et pas seulement de nous affamer.

Lorsque le jeûne est fait correctement, ce ne devrait pas être quelque chose qui produit de mauvais effets secondaires comme des étourdissements, la faiblesse, l’irritabilité, ou tout autre aspect très négatif.

Il est normal de se sentir un peu affamé. Toutefois, lorsque vous vous sentez mal ou pensez que vous ne pouvez pas attendre jusqu’au prochain repas, vous avez déclenché une réaction de famine.

La réaction de famine se produit quand nous ne produisons pas assez de cétones pour alimenter notre cerveau. Au lieu de cela, parce que nous ne recevons pas assez d’énergie lorsque nous mangeons, notre cerveau perçoit une dangereuse pénurie de nourriture. Il fait alors tout ce qu’il peut pour nous faire arrêter de faire des choses et économiser de l’énergie en nous faisant nous sentir mal.

J’ai écrit un guide détaillé sur la façon d’éviter la réponse de famine, donc s’il vous plaît lisez-le avant de décider si le jeûne intermittent est fait pour vous.

Avec les bonnes informations et la compréhension de la façon dont le jeûne intermittent fonctionne, la plupart des gens devraient l’essayer et ressentir tous les avantages potentiels pour leur santé !

References:

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7. Stephen D. Anton, Keelin Moehl, William T. Donahoo, Krisztina Marosi, Stephanie Lee, Arch G. Mainous, III, Christiaan Leeuwenburgh, and Mark P. Mattson, Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying Health Benefits of Fasting, Obesity (Silver Spring). 2018 Feb; 26(2): 254–268. ↩︎
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