C'est ce qu'une équipe de biologistes de l'UCLA et de collègues étudiant les marmottes à ventre jaune a découvert. Ces grands écureuils terrestres sont capables d'arrêter pratiquement le processus de vieillissement pendant les sept à huit mois qu'ils passent à hiberner dans leurs terriers souterrains, rapportent aujourd'hui les chercheurs dans la revue Nature Ecology and Evolution .

L'étude, la première à analyser le rythme de vieillissement des marmottes en liberté, montre que ce phénomène anti-âge se déclenche dès que les animaux atteignent 2 ans, leur âge de maturité sexuelle.

Les chercheurs ont étudié des échantillons de sang de marmotte collectés au cours de plusieurs saisons estivales dans le Colorado, lorsque les animaux sont actifs au-dessus du sol, pour construire des modèles statistiques qui leur ont permis d'estimer ce qui s'est passé pendant l'hibernation. Ils ont évalué le vieillissement biologique des marmottes sur la base de ce que l'on appelle les changements épigénétiques, c'est-à-dire des centaines de modifications chimiques qui se produisent dans leur ADN.

"Nos résultats de différentes approches statistiques révèlent que le vieillissement épigénétique s'arrête essentiellement pendant l'hibernation", a déclaré l'auteur principal Gabriela Pinho, qui a mené l'étude en tant que doctorante à l'UCLA conseillée par Daniel Blumstein et Robert Wayne, professeurs d'écologie et de biologie évolutive. "Nous avons constaté que l'âge épigénétique des marmottes augmente pendant la saison active, s'arrête pendant l'hibernation et continue d'augmenter lors de la prochaine saison active."

Selon les chercheurs, ce processus aide à expliquer pourquoi la durée de vie moyenne d'une marmotte à ventre jaune est plus longue que ce à quoi on pourrait s'attendre compte tenu de son poids corporel.

L'hibernation, une adaptation évolutive qui permet aux animaux de survivre dans des environnements saisonniers difficiles où il n'y a pas de nourriture et où les températures sont très basses, est courante chez les petits mammifères, comme les marmottes, originaires des régions montagneuses de l'ouest des États-Unis et du Canada.

L'hibernation des marmottes alterne entre des périodes de suppression métabolique qui durent une semaine ou deux et des périodes plus courtes d'augmentation du métabolisme, qui durent généralement moins d'une journée. Pendant la suppression métabolique, leur respiration ralentit et leur température corporelle chute considérablement, au point qu'"ils se sentent comme des roches floues et froides", a déclaré Blumstein.

De plus, ils utilisent une infime quantité d'énergie, brûlant environ un seul gramme de graisse par jour. "Ce n'est pratiquement rien pour un animal de 5 000 à 6 000 grammes (11 à 13 livres)", a noté Pinho. Cela leur permet d'économiser de l'énergie et de survivre pendant de longues périodes sans nourriture.

Pendant leur saison estivale active, les marmottes mangent beaucoup, doublant leur poids afin d'avoir suffisamment de graisse pour survivre à la prochaine période d'hibernation.

Toutes ces conditions liées à l'hibernation - consommation alimentaire réduite, température corporelle basse et métabolisme réduit - sont connues pour contrer le processus de vieillissement et favoriser la longévité, ont déclaré les chercheurs. Ce vieillissement retardé est susceptible de se produire chez d'autres mammifères qui hibernent, ont-ils déclaré, car les changements moléculaires et physiologiques sont similaires.

"Cette étude est la plus proche que les scientifiques aient pu montrer que les processus biologiques impliqués dans l'hibernation sont des contributeurs importants à leur durée de vie plus longue que prévu en fonction de leur poids corporel", a déclaré Pinho, maintenant chercheur au Lowland de l'Institut de recherche écologique à but non lucratif. Initiative de conservation du tapir au Brésil.

"Le fait que nous soyons capables de détecter ce vieillissement réduit pendant l'hibernation dans une population sauvage signifie que l'effet de l'hibernation sur le ralentissement du vieillissement est vraiment fort", a déclaré Blumstein, membre de l'UCLA Institute of the Environment and Sustainability et auteur principal de l'étude. "Cette étude n'a été possible que parce que nous avons eu accès à des échantillons de sang d'animaux libres dont l'âge est connu. Peu de populations sauvages disposent d'informations détaillées sur l'âge chronologique individuel, ce qui renforce l'importance des projets de terrain à long terme."

Selon les chercheurs, il peut y avoir des avantages biomédicaux à induire des conditions d'hibernation chez l'homme ou des cellules humaines, pour préserver des organes en vue d'une transplantation, par exemple, ou dans le cadre de missions spatiales à long terme.

Pour la publication actuelle, Pinho et ses collègues ont étudié 73 marmottes à ventre jaune femelles tout au long de leur vie et ont prélevé des échantillons de sang toutes les deux semaines pendant 14 saisons actives, en les analysant régulièrement. L'âge chronologique des marmottes a été calculé en fonction de la date à laquelle les juvéniles ont émergé pour la première fois de leur terrier natal. (L'âge des marmottes mâles est difficile à déterminer, selon les chercheurs, car ils migrent souvent d'une région à l'autre.)

La recherche fait partie d'une partie d'une étude de 60 ans sur les marmottes à ventre jaune basée au laboratoire biologique à but non lucratif Rocky Mountain au Colorado et a été financée par le programme brésilien Science sans frontières, qui fait partie du Conseil national du développement technologique et scientifique du pays, et la National Geographic Society, une bourse de recherche du Rocky Mountain Biological Laboratory et la National Science Foundation.

Les autres auteurs principaux de l'étude sont Robert Wayne; Matteo Pellegrini, professeur à l'UCLA de biologie moléculaire, cellulaire et du développement ; Steve Horvath, professeur de génétique humaine et de biostatistique à la Fielding School of Public Health de l'UCLA qui a développé « l'horloge épigénétique » en 2013; Julien Martin de l'Université d'Ottawa au Canada; et Sagi Snir de l'Université israélienne de Haïfa. Les auteurs ont reçu des informations du groupe de conseil statistique de l'UCLA.