Longevity & AgingArticle de rechercheAccès libre

Le probiotique *Bacillus subtilis* TO-A maintient la mobilité des vers vieillissants comparable à celle de jeunes adultes

Une souche probiotique a considérablement préservé la fonction musculaire et la résistance au stress chez des *C. elegans* âgés, désignant un gène antioxydant clé comme mécanisme d'action.

dimanche 20 septembre 2026 1 vue
Publié dans Commun Biol
Microscopic view of a transparent C. elegans worm with vivid green fluorescent muscle fibers intact, swimming actively against a dark blue background

Résumé

Des chercheurs de TOA Biopharma ont nourri des *Caenorhabditis elegans* âgés avec le probiotique *Bacillus subtilis* TO-A (BSTOA) et ont constaté que ces vers maintenaient leur fonction locomotrice — notamment le taux de battements, la fréquence de pompage et le cycle de défécation — bien mieux que les vers nourris avec le *E. coli* OP50 standard. La structure de l'actine des muscles de la paroi corporelle chez les vers âgés nourris au BSTOA était comparable à celle de jeunes adultes. Les vers nourris au BSTOA ont également affiché une survie d'environ 87 % lors d'une exposition élevée au paraquat (stress oxydatif), contre environ 10 % pour les témoins. L'analyse de l'expression génique a mis en évidence le maintien de l'expression de *gpx-7* (glutathion peroxydase) comme mécanisme clé. Une souche de comparaison, *B. subtilis* 168, prolongeait l'espérance de vie mais ne préservait ni la locomotion ni la résistance au stress oxydatif, soulignant les bénéfices uniques propres à la souche BSTOA, pertinents pour la prévention de la sarcopénie.

Résumé détaillé

Alors que les populations mondiales vieillissent rapidement, la sarcopénie — la perte progressive de la masse et de la fonction musculaires squelettiques — menace l'espérance de vie en bonne santé sans qu'aucun traitement pharmacologique efficace ne soit actuellement disponible. Les probiotiques sont apparus comme des interventions candidates, mais leurs effets mécanistiques sur le déclin musculaire lié à l'âge restent mal caractérisés. Cette étude de TOA Biopharma a utilisé <em>Caenorhabditis elegans</em> comme modèle pour déterminer si la souche probiotique commerciale <em>Bacillus subtilis</em> TO-A (BSTOA) pouvait supprimer les marqueurs du déclin locomoteur lié à l'âge, analogue à la sarcopénie.

Les vers ont été mis à éclore et nourris avec <em>E. coli</em> OP50 pendant deux jours afin d'être synchronisés au stade jeune adulte, puis nourris en continu soit avec OP50, soit avec BSTOA pendant 12 jours supplémentaires avant l'évaluation. La locomotion a été évaluée selon quatre paramètres : le taux de débattement (fréquence de nage), la fréquence de pompage pharyngé, la durée du cycle de défécation et la vitesse de déplacement. Les vers âgés nourris avec BSTOA (BSTOA_day13) ont significativement surpassé les vers âgés nourris avec OP50 (OP50_day13) sur toutes les mesures, leur vitesse de déplacement égalant celle des jeunes adultes. La coloration à la phalloïdine de l'actine musculaire de la paroi corporelle a révélé que 83,3 % des vers BSTOA_day13 présentaient une structure de filaments d'actine intacte — correspondant presque au taux d'intégrité de 76 % observé chez les jeunes adultes — contre seulement 26,7 % dans les témoins âgés nourris avec OP50, démontrant ainsi une architecture musculaire préservée.

La PCR quantitative des gènes liés au vieillissement et à la locomotion a révélé que les vers BSTOA_day13 présentaient une régulation à la hausse notable des gènes de réponse au stress oxydatif (unc-54, gst-4, gst-38, asm-3) par rapport aux vers OP50_day13. Un test de survie au paraquat a confirmé que les vers BSTOA_day13 affichaient ~87 % de survie sous un stress oxydatif intense contre ~10 % pour les vers âgés nourris avec OP50_day13 et avec <em>B. subtilis</em> 168 — les vers nourris avec BSTOA surpassant même les jeunes adultes dans ces conditions. Il est important de noter que <em>B. subtilis</em> 168 (BS168), une souche bien étudiée pour ses effets sur l'espérance de vie, n'a pas réussi à préserver la locomotion ni la résistance au stress oxydatif, établissant ainsi que les effets de BSTOA sont spécifiques à la souche plutôt qu'une propriété générale de <em>B. subtilis</em>.

La comparaison ciblée de l'expression génique a identifié gpx-7 (une glutathion peroxydase) comme un facteur de différenciation clé : son expression a chuté à environ un huitième du niveau des jeunes adultes dans les deux groupes OP50_day13 et BS168_day13, mais a été maintenue à environ deux fois le niveau du témoin âgé dans BSTOA_day13. Des tests de locomotion chez des mutants à perte de fonction de gpx-7 nourris avec BSTOA ont confirmé que, même avec l'alimentation en BSTOA, la perte de gpx-7 abolissait les bénéfices locomoteurs — impliquant le maintien de gpx-7 comme exigence mécanistique clé pour les effets locomoteurs anti-vieillissement de BSTOA.

Ces résultats positionnent BSTOA comme un probiotique aux propriétés anti-sarcopéniques spécifiques, médiées par la gestion du stress oxydatif et le maintien de l'expression de gpx-7. Bien que cette étude soit menée chez des invertébrés et que toute transposition directe à l'être humain requière la prudence, la clarté mécanistique et la spécificité de souche des résultats offrent une base convaincante pour de futures études chez les mammifères et des interventions potentielles à base de probiotiques contre le déclin musculaire lié à l'âge.

Principales conclusions

  • BSTOA-fed aged worms maintained thrashing rate, pumping frequency, and defecation cycle comparable to young adults.
  • 83% of BSTOA_day13 worms had intact body wall muscle actin vs. only 27% of OP50-fed aged worms.
  • BSTOA_day13 worms achieved ~87% survival under high paraquat oxidative stress, surpassing even young adult controls.
  • gpx-7 expression was maintained ~2-fold higher in BSTOA_day13 vs. aged controls; gpx-7 mutants lost BSTOA locomotor benefits.
  • B. subtilis 168, which extends lifespan, failed to preserve locomotion or stress resistance, confirming BSTOA's strain-specific effects.

Méthodologie

Des *C. elegans* synchronisés ont été nourris avec OP50, BSTOA ou *B. subtilis* 168 pendant 12 jours après le stade jeune adulte. La fonction locomotrice a été évaluée par le taux de débattement, la fréquence de pompage, le cycle de défécation et la vélocité ; la structure musculaire par coloration phalloïdine-actine ; la résistance au stress oxydatif par un test de survie au paraquat ; et l'expression génique par PCR quantitative d'environ 20 gènes liés au vieillissement, à la locomotion et au stress oxydatif.

Limites de l'étude

Les résultats sont obtenus chez *C. elegans*, un modèle invertébré, et pourraient ne pas se transposer directement à la biologie musculaire des mammifères ou de l'homme. L'étude n'examine pas si BSTOA colonise l'intestin ou agit via des métabolites sécrétés, ce qui laisse le mécanisme proximal entre l'ingestion bactérienne et le maintien de *gpx-7* incertain. Les effectifs par condition étaient modestes (n=25–50), et aucune étude à plus long terme ni aucune étude dose-réponse n'a été réalisée.

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