Qu'est-ce que l'autophagie ?

Comment fonctionne l'autophagie

L'autophagie est régulée par un groupe de gènes appelés gènes liés à l'autophagie (ATG), qui orchestrent la formation de structures spécialisées à l'intérieur des cellules. Lorsque l'autophagie est activée, une structure à double membrane appelée phagophore se forme autour du matériel cellulaire ciblé. Cette structure s'étend et se referme pour créer un autophagosome, c'est-à-dire un compartiment scellé contenant les débris cellulaires destinés au recyclage.

L'autophagosome fusionne ensuite avec un lysosome, un organite rempli d'enzymes digestives. À l'intérieur de cette structure fusionnée, appelée autolysosome, le matériel capturé est décomposé en briques de base telles que des acides aminés, des acides gras et des nucléotides. Ces matériaux bruts sont ensuite relâchés dans le cytoplasme de la cellule, où ils peuvent être réutilisés pour fabriquer de nouvelles protéines, membranes et organites. Ce processus de recyclage est particulièrement crucial pendant les périodes de pénurie de nutriments, car il permet aux cellules de se maintenir grâce à leurs propres ressources internes.

Le principal interrupteur moléculaire qui contrôle l'autophagie est un complexe protéique appelé mTOR (cible mécanistique de la rapamycine). Lorsque les nutriments sont abondants et que mTOR est actif, l'autophagie est supprimée, car la cellule n'a pas besoin de recycler ses propres composants. Lorsque l'apport en nutriments chute pendant le jeûne, l'activité de mTOR diminue et une autre enzyme, l'AMPK (protéine kinase activée par l'AMP), s'active. L'AMPK joue le rôle de capteur d'énergie de la cellule, et son activation déclenche la machinerie autophagique pour entamer le processus de nettoyage.

Autophagie et jeûne intermittent

Le jeûne est le déclencheur naturel de l'autophagie le mieux étudié. Lorsque vous vous abstenez de manger, la baisse des taux de glucose et d'insuline entraîne une diminution de la signalisation mTOR et une augmentation de l'activation de l'AMPK, créant les conditions moléculaires idéales pour que l'autophagie s'intensifie. Bien que l'autophagie se produise à un niveau de base dans toutes les cellules en permanence, le jeûne augmente nettement le rythme et l'ampleur de cette maintenance cellulaire dans les études animales.

Le calendrier de l'autophagie induite par le jeûne varie selon le type de tissu et d'une personne à l'autre. Dans les études animales, le foie réagit tôt au cours d'un jeûne, et les marqueurs de l'autophagie augmentent surtout entre 24 et 48 heures environ. Une souris épuise ses réserves bien plus vite qu'un humain, si bien que ces durées ne se transposent pas directement à l'humain. Chez l'humain, les études n'ont mesuré que des marqueurs indirects dans le sang ou les cellules musculaires, avec des résultats mitigés.

Il est important de noter que le fait de manger, en particulier de consommer des protéines et des glucides, interrompt rapidement l'autophagie en réactivant mTOR et en élevant les taux d'insuline. Ces observations viennent d'études sur l'animal et sur des cellules ; chez l'humain, l'effet d'une petite collation sur l'autophagie n'a pas été mesuré.

Les bienfaits de l'autophagie

• Neurones (données de laboratoire) : dans les études sur des cellules et des animaux, l'autophagie élimine des protéines mal repliées telles que le bêta-amyloïde et la protéine tau, impliquées dans la maladie d'Alzheimer, ainsi que les mitochondries endommagées des neurones. Aucune étude ne montre que jeûner protège de la maladie d'Alzheimer chez l'humain.
• Cancer (données de laboratoire) : dans les cellules et chez l'animal, l'autophagie élimine des organites défectueux et des protéines endommagées, ce qui limite l'accumulation de dommages pouvant conduire à une transformation maligne. Aucune étude ne montre que jeûner réduit le risque de cancer chez l'humain.
• Fonction immunitaire : l'autophagie joue un rôle direct dans la défense immunitaire en dégradant les agents pathogènes intracellulaires, dont certaines bactéries et certains virus. Elle aide aussi à réguler les réponses inflammatoires, en prévenant une inflammation excessive susceptible d'endommager les tissus sains.
• Vieillissement (organismes modèles) : de nombreuses interventions génétiques et pharmacologiques qui prolongent la durée de vie chez les organismes modèles agissent au moins en partie par une autophagie renforcée. Chez ces organismes, l'autophagie aide à ralentir le déclin lié à l'âge ; chez l'humain, cet effet n'est pas démontré.
• Santé métabolique : dans les études animales, l'autophagie dans les cellules du foie et les cellules graisseuses contribue au métabolisme des lipides et à la sensibilité à l'insuline. Une autophagie défectueuse a été reliée à l'obésité, à la stéatose hépatique et au diabète de type 2.

Risques et précautions

Bien que l'autophagie soit un processus cellulaire vital, on peut avoir trop d'une bonne chose. Une autophagie excessive ou prolongée, par exemple lors de jeûnes très étendus, peut entraîner la dégradation de composants cellulaires sains et fonctionnels. Dans les cas extrêmes, cela peut contribuer à une fonte musculaire, à une immunosuppression et à la mort cellulaire. C'est l'une des raisons pour lesquelles les jeûnes prolongés au-delà de 72 heures doivent être entrepris sous surveillance médicale.

La relation entre autophagie et cancer est également complexe. Si, en laboratoire, une autophagie normale freine l'apparition de tumeurs, certaines tumeurs déjà installées peuvent en réalité détourner la machinerie autophagique pour survivre dans des conditions de stress, en l'utilisant pour recycler des nutriments et résister à la chimiothérapie. Les personnes suivant un traitement contre le cancer devraient discuter du jeûne avec leur oncologue avant de tenter d'induire l'autophagie.

À l'heure actuelle, il n'existe pas de test clinique largement disponible pour mesurer les niveaux d'autophagie chez l'humain vivant. La majeure partie des recherches sur les calendriers de l'autophagie provient d'études animales ou de biomarqueurs humains indirects. Si les preuves d'une autophagie induite par le jeûne sont solides chez l'animal, le dosage précis de la durée de jeûne nécessaire pour des bénéfices autophagiques optimaux chez l'humain reste un domaine de recherche actif.

Questions fréquentes

Combien d'heures de jeûne faut-il pour déclencher l'autophagie ?

L'autophagie se produit à un faible niveau de base dans toutes les cellules en permanence, et l'on pense que le jeûne l'augmente. Personne ne peut donner un nombre d'heures fiable chez l'humain. Les chiffres populaires de 16, 24 ou 48 heures proviennent surtout d'études sur l'animal et sur des cellules, et les études chez l'humain n'ont mesuré que des marqueurs indirects dans le sang ou les muscles, avec des résultats mitigés. Les jeûnes plus longs tendent à modifier davantage ces marqueurs. Le moment varie selon le métabolisme individuel, le niveau de vos réserves de glycogène au début du jeûne, votre niveau d'activité et vos habitudes alimentaires antérieures, et il ne peut pas être vérifié chez soi.

Quels sont les signes que l'autophagie se produit ?

Il n'existe aucun signe ressenti de l'autophagie : c'est un processus microscopique qui se déroule à l'intérieur des cellules. La faim, la concentration ou la présence de cétones ne permettent pas de savoir si elle augmente. Chez l'humain, on ne sait l'évaluer qu'en laboratoire, à partir d'échantillons de sang ou de tissus, et ces mesures restent indirectes.

Le café interrompt-il l'autophagie ?

Le café noir nature, sans sucre, crème ni édulcorant, apporte environ 2 kcal par tasse : pour la perte de poids ou la cétose, c'est trop peu pour compter. Certaines recherches sur des modèles animaux suggèrent que les polyphénols du café, en particulier l'acide chlorogénique, pourraient même stimuler l'autophagie ; chez l'humain, rien n'est mesuré. Le lait, le sucre, la crème, le beurre ou l'huile MCT ajoutent des calories et rompent le jeûne. Comme l'autophagie ne se vérifie pas chez soi, mieux vaut s'en tenir pendant le jeûne au café noir nature, au thé nature ou à l'eau.