Une étude révèle que les exercices physiques des grands-pères améliorent la cognition de leurs petits-fils chez la souris
Nouvelle recherche publiée dans Journal des neurosciences démontre que les bienfaits cognitifs de l’exercice physique peuvent être transmis de manière transgénérationnelle des grands-pères aux petits-fils, suggérant que les améliorations cognitives induites par l’exercice peuvent persister sur plusieurs générations.
Il a été démontré que l’exercice physique améliore la neuroplasticité et les capacités cognitives chez diverses espèces, y compris les humains. Des recherches antérieures ont exploré la transmission intergénérationnelle de ces bienfaits, en particulier des parents à leur progéniture. Cependant, la mesure dans laquelle ces effets peuvent être transmis au-delà de la première génération (hérédité transgénérationnelle) reste sous-explorée.
Elisa Cintado et ses collègues ont comblé cette lacune en étudiant si les améliorations cognitives résultant de l’exercice pouvaient être transmises de la génération des grands-parents à la deuxième génération de souris mâles.
Les chercheurs ont utilisé trois générations de souris : F0 (grands-pères), F1 (pères) et F2 (petits-fils). La génération F0 était composée de souris mâles C57BL/6J qui ont été assignées au hasard à un groupe d’exercice ou à un groupe témoin sédentaire. Le groupe d’exercice a suivi un programme d’exercice sur tapis roulant d’intensité modérée pendant six semaines, avec des séances consistant à courir à 1 200 cm/min pendant 40 minutes par jour, cinq jours par semaine.
En revanche, le groupe sédentaire est resté dans sa cage sans aucune activité physique. Une fois le protocole d’exercice terminé, le sperme des mâles F0 a été collecté et utilisé pour générer la génération F1 par fécondation in vitro (FIV), garantissant l’absence d’effets de l’exercice maternel.
La génération F1 était composée de mâles sédentaires issus de grands-pères F0 pratiquant l’exercice (F1RUN) ou sédentaires (F1SED). Ces mâles F1 ont ensuite été reproduits à l’aide de techniques de fécondation in vitro (FIV) pour produire la génération F2, là encore sans aucune exposition à l’exercice, ce qui a permis de maintenir la sédentarité au fil des générations. Au total, 23 souris mâles F2 ont été utilisées dans l’étude, comprenant deux groupes : celles descendant de grands-pères pratiquant l’exercice (F2RUN, n = 8) et celles de grands-pères sédentaires (F2SED, n = 15).
Les performances cognitives des souris F2 ont été évaluées à l’aide d’une batterie de tests comportementaux conçus pour évaluer différents aspects de la mémoire et de l’apprentissage. Parmi ces tests figuraient le test de reconnaissance d’objets nouveaux (NOR) pour mesurer la mémoire non spatiale, le test de localisation d’objets (OL) pour évaluer la mémoire spatiale et le test de conditionnement contextuel de la peur (CFC) pour évaluer la mémoire aversive et les capacités de discrimination.
De plus, du tissu hippocampique a été prélevé sur les souris F2 pour un examen histologique et un séquençage de petits ARN afin d’identifier les microARN exprimés de manière différentielle, ce qui pourrait fournir des informations sur les mécanismes moléculaires sous-jacents aux différences cognitives observées.
Les résultats ont montré que les souris F2RUN, dont les grands-pères avaient fait de l’exercice, ont démontré des performances cognitives significativement meilleures que les souris F2SED dans plusieurs tests. Dans le test NOR, les souris F2RUN ont montré une meilleure mémoire à court terme que les souris F2SED. De même, dans le test OL, les souris F2RUN ont surpassé les souris F2SED dans la détection de changements subtils dans la localisation des objets. Ces résultats suggèrent que les bénéfices cognitifs de l’exercice observés dans la génération F0 ont été transmis à la génération F2, même en l’absence de tout exercice dans les générations intermédiaires.
Il est intéressant de noter que, bien que les améliorations cognitives soient évidentes, aucune différence significative n’a été observée entre les souris F2RUN et F2SED dans les mesures de la neurogenèse hippocampique adulte, comme le nombre de cellules souches neurales ou de neurones immatures. Cela contraste avec les résultats précédents obtenus dans la génération F1, où une neurogenèse accrue a été observée chez la progéniture de souris ayant fait de l’exercice.
Cependant, l’analyse des microARN a révélé 35 microARN exprimés différemment dans l’hippocampe des souris F2RUN, deux microARN spécifiques (miARN-144 et miARN-298) présentant une forte corrélation négative avec les performances cognitives. Ces résultats suggèrent que des mécanismes épigénétiques, potentiellement médiés par des microARN spécifiques, pourraient jouer un rôle dans la transmission transgénérationnelle des bénéfices cognitifs induits par l’exercice.
L’une des limites notables de cette étude est qu’elle s’est principalement concentrée sur des souris mâles et n’a pas exploré les différences potentielles entre les sexes dans la transmission transgénérationnelle des bénéfices cognitifs induits par l’exercice. Les recherches futures devraient inclure la progéniture femelle pour déterminer si des effets similaires sont observés entre les sexes.
L’étude, «Transmission transgénérationnelle des effets positifs de l’exercice sur les performances cognitives des grands-pères aux petits-fils», a été rédigé par Elisa Cintado, Patricia Tezanos, Manuela De las Casas, Pablo Muela, Kerry R. McGreevy, Ángela Fontán-Lozano, Eva Sacristán-Horcajada, Jaime Pignatelli, María L. de Ceballos, María Jesús del Hierro, Julia Fernández. -Punzano, Lluís Montoliu et José Luis Trejo.
