Le vieillissement est le principal facteur de risque des principales maladies humaines, notamment le cancer, le diabète, les troubles cardiovasculaires et les maladies neurodégénératives . En identifiant les changements qui se produisent dans l’organisme au cours du vieillissement, la science peut mieux surveiller le processus de vieillissement et proposer des moyens de le retarder.
Lopez-Otin et ses collègues ont défini en 2013 9 caractéristiques du vieillissement :
- Instabilité du génome
Notre ensemble complet d’ADN est appelé le génome. Le bon fonctionnement du génome est l’une des conditions préalables les plus importantes au bon fonctionnement de notre Les changements dans notre code génétique ont longtemps été considérés comme l’un des principaux facteurs causaux du vieillissement. De telles instabilités du génome sont liées au développement du cancer (carcinogenèse) ainsi qu'à certaines maladies neurodégénératives telles que la sclérose latérale amyotrophique ou la dystrophie myotonique, une maladie neuromusculaire.
Les dommages causés à notre structure ADN sont principalement causés par le stress oxydatif et les facteurs environnementaux. Bien que nos cellules disposent d'un système de réparation qui travaille en permanence pour réparer les dommages, les résultats sont malheureusement pas parfait, ce qui entraîne des dommages qui s'accumulent au fil du temps . Veiller à ce que nos systèmes de réparation continuent de fonctionner de manière optimale est un facteur clé de longévité.
- Raccourcissement des télomères
Les télomères sont des régions de séquences nucléotidiques répétitives associées à des protéines spécialisées à l'extrémité de notre chromosomes. Ils protègent les régions terminales de l'ADN chromosomique de la dégradation progressive .
Le raccourcissement des télomères est associé au vieillissement, à la mortalité et aux maladies liées au vieillissement. Au cours de notre vie, les cellules se divisent à de nombreuses reprises. À chaque division cellulaire , les télomères situés aux extrémités de chaque chromosome se raccourcissent légèrement. La division cellulaire s'arrête une fois que les télomères ont atteint une longueur critique . L'incapacité des cellules à se diviser davantage va accélérer le processus de vieillissement de notre corps. Il est donc important de conserver la longueur de nos télomères aussi longtemps que possible. Cela peut consister à faire les bons choix de vie et à bien manger.
- Altérations épigénétiques
Non seulement la séquence de notre ADN peut subir des modifications, mais notre ADN contient également des modifications physiques (par exemple des méthylations) qui peuvent influencer l'expression ou non d'un gène. C'est ce qu'on appelle l'épigénétique. Le profil de l’endroit, du moment et de l’ampleur de ces modifications (le profil épigénétique) change avec le vieillissement, désactivant les gènes utiles et activant les gènes inutiles, perturbant ainsi le fonctionnement normal de la cellule.
Par exemple, les sirtuines sont un groupe d’enzymes connues pour influencer les modifications épigénétiques de notre ADN. Elles empêchent l’activation de gènes inutiles en les désactivant. Les sirtuines ont besoin de NAD pour leur activité. Lorsque nous vieillissons, le niveau de NAD dans nos cellules diminue, tout comme la capacité des sirtuines à désactiver les gènes inutiles. En veillant à ce que le niveau de NAD reste suffisamment élevé dans nos cellules, nous pouvons prolonger notre durée de vie. On suppose que les dérivés de la niacine comme la vitamine B3, le NMN et le NR influencent positivement le niveau de NAD dans nos cellules.
- Perte de protéostasie
Alors que notre génome est la totalité de notre ADN, le protéome est l’ensemble des protéines présentes dans nos cellules.
La protéostasie est le processus de maintien de toutes les protéines nécessaires au fonctionnement de la cellule dans leur forme, leur structure et leur abondance appropriées. L'activité des protéines peut être influencée négativement par des processus tels que le mauvais repliement des protéines, l'oxydation, le clivage anormal ou la modification post-traductionnelle indésirable . Ces processus influencent négativement la fonctionnalité de nos protéines et peuvent même créer protéines dysfonctionnelles ou toxiques . Dans les cellules fonctionnant normalement, ces protéines anormales sont continuellement éliminées et recyclées. Lorsque nous vieillissons, ce processus de recyclage se dérégule, conduisant à une perte progressive de la protéostasie. Les recherches suggèrent que ce processus peut être ralentie ou supprimée par une restriction calorique ou par l'administration de rapamycine .
- Détection dérégulée des nutriments
Notre corps est doté de mécanismes régulateurs complexes qui mesurent la rareté ou l'abondance des nutriments , ce qui nous a permis de survivre dans des environnements où la disponibilité des nutriments varie . La détection des nutriments est la capacité d'une cellule à reconnaître et à réagir aux changements de concentration de macronutriments tels que le glucose, les acides gras et les acides aminés. Ce processus indique à nos cellules si elles doivent croître ou si elles doivent se nettoyer et se réparer. Cela se base sur les informations qu'il reçoit des voies de signalisation hormonales et protéiques. l'un des principaux acteurs de la détection des nutriments est une protéine kinase, ou enzyme, appelée mTOR et le facteur de croissance analogue à l'insuline-1.
mTOR contrôle la croissance, le mouvement et la survie des cellules, ainsi que la synthèse des protéines, l'autophagie et la transcription (la façon dont une cellule copie ses informations lorsqu'elle est prête à se diviser). Il agit comme un gardien, coordonnant l'activité cellulaire en fonction des signaux provenant de l'environnement, comme les nutriments.
Le facteur de croissance analogue à l’insuline (IGF-1) utilise la même voie de signalisation que l’insuline, qui indique aux cellules la présence de glucose. C’est ce qu’on appelle la voie de « signalisation de l’insuline et de l’IGF-1 » (IIS). La voie IIS régule le métabolisme, la croissance, l’entretien des tissus et la reproduction en réponse à l’abondance des nutriments.
Lorsque les nutriments sont disponibles en abondance, les voies mTOR et IIS fonctionnent de concert et favorisent la croissance et la construction cellulaires. À l’inverse, mTOR est inhibé lorsque les nutriments sont limités, ce qui met le corps dans un état catabolique et permet le nettoyage et la réparation cellulaires.
Les signaux d’activation de mTOR diminuent naturellement avec le vieillissement. Il a été constaté que la suractivation de ces voies conduit à un vieillissement accéléré et à une incidence accrue du cancer. L'inhibition de mTOR, par exemple par une restriction alimentaire, pourrait contribuer à augmenter la durée de vie.
- Dysfonctionnement mitochondrial
Les mitochondries sont les usines énergétiques de la cellule. Au cours du vieillissement, l'efficacité des mitochondries a tendance à diminuer. Les mitochondries dysfonctionnelles contribuent au vieillissement en déclenchant des réactions inflammatoires. Des recherches ont montré que les molécules présentes dans la grenade peuvent aider à soutenir nos mitochondries.
- Sénescence cellulaire
La sénescence cellulaire est similaire à la mise en retraite des cellules. Dans certaines conditions, une cellule sort du cycle cellulaire sans mourir, mais entre en dormance et cesse sa fonction normale. La sénescence peut être induite par plusieurs facteurs, notamment le raccourcissement des télomères, les dommages à l'ADN et le stress. Notre système immunitaire est programmé pour rechercher et détruire les cellules sénescentes. La quantité de cellules sénescentes augmente avec l'âge et leur présence peut provoquer une inflammation.
- Épuisement des cellules souches
Les cellules souches sont des cellules indifférenciées ou partiellement différenciées qui peuvent proliférer indéfiniment.
La perte de la capacité de régénération est l'une des conséquences les plus évidentes du vieillissement. Cela est dû en grande partie au fait que la proportion de cellules souches et la vitesse de leur division diminuent progressivement au fil du temps. Épuisement des cellules souches fait référence à une diminution du nombre de cellules souches et de leur capacité de renouvellement. L’exercice et la restriction calorique peuvent stimuler les cellules souches.
- Communication intercellulaire altérée
Nos cellules restent en communication constante entre elles afin que notre corps dans son ensemble puisse fonctionner. L'un de ces moyens de communication Il s'agit de l' excrétion de molécules de signalisation dans la circulation sanguine . Le profil de ces molécules change avec l'âge.
L’un des changements les plus marquants dans les biomarqueurs de signalisation cellulaire est « l’inflammation », le développement d’une inflammation chronique de faible intensité dans tout le corps avec l’âge. Le rôle normal de l'inflammation est de mobiliser le système immunitaire et les mécanismes de réparation de l'organisme dans une zone endommagée spécifique aussi longtemps que les dommages et la menace sont présents. La présence constante de marqueurs d'inflammation dans tout le corps peut fatiguer notre système immunitaire et endommager les tissus sains.
MISE À JOUR : Début 2023, Lopez-Otin et al. ont publié une mise à jour sur les signes distinctifs du vieillissement, en ajoutant trois nouveaux signes distinctifs. En outre, ils ont discuté de leur interaction avec les signes distinctifs du cancer. Leur liste actualisée de douze signes distinctifs du vieillissement comprend les 9 signes distinctifs précédents plus 3 nouveaux : l'inflammation chronique, la macroautophagie désactivée et la dysbiose (déséquilibre de l'intestin). Tous ces signes distinctifs sont interconnectés et interdépendants. Pour lutter contre le vieillissement, il faut s'attaquer à plusieurs de ces signes distinctifs en même temps.