Qu'est-ce que le vieillissement ?
Le vieillissement est un processus complexe qui implique de nombreux mécanismes moléculaires et des systèmes cellulaires interdépendants. Ces mécanismes sont essentiels au fonctionnement normal des cellules et peuvent être influencés par des facteurs internes et externes.
Le processus de vieillissement biologique s'accompagne d'une perte progressive de la fonction cellulaire et d'une détérioration de plusieurs organes, entraînant une susceptibilité aux maladies liées au vieillissement.
De nouvelles preuves suggèrent que le vieillissement est lié à plusieurs problèmes dans nos cellules, qui incluent la réduction des télomères (les extrémités des chromosomes), les dommages à l'ADN, le mauvais fonctionnement des mitochondries (les centrales énergétiques des cellules), la diminution de certaines molécules importantes, des difficultés à éliminer les déchets cellulaires, la perte de cellules souches, l'inflammation, le déséquilibre des protéines, la mauvaise détection des nutriments, des problèmes de communication entre les cellules et des déséquilibres dans la flore intestinale.
Ces changements liés à l'âge peuvent être atténués par des stratégies d'intervention, telles que la restriction calorique, l'amélioration de la qualité du sommeil, l'augmentation de l'activité physique et le ciblage des gènes de longévité.
Quelles sont les causes du vieillissement ?
Les chercheurs s'accordent à dire que le vieillissement, chez l'humain ainsi que chez d'autres organismes, résulte de l'accumulation de divers dommages cellulaires et tissulaires non réparés. Ces dommages déclenchent des réponses évolutives qui tentent de les compenser, mais provoquent également des dysfonctionnements supplémentaires, formant un cycle de détérioration. Les principales formes de dommages identifiées sont :
- Perte progressive de cellules dans certains tissus (ex : cœur, cerveau) sans régénération.
- Mutations de l'ADN nucléaire (dans le noyau des cellules) augmentant le risque de cancer.
- Dommages à l'ADN mitochondrial (dans les mitochondries), créant des cellules dysfonctionnelles.
- Protéines à longue durée de vie (ex : parois artérielles, peau) devenant inefficaces à cause des liaisons croisées.
- Accumulation de cellules sénescentes (vieillissantes), qui perturbent les tissus et augmentent les signaux nocifs.
- Accumulation de protéines mal repliées (amyloïdes) liées à des maladies comme Alzheimer.
- Accumulation de déchets résistants dans les cellules à vie longue, perturbant leurs fonctions.
Comment vivre plus longtemps en bonne santé ?
L’exercice physique et la restriction calorique sont associés à une espérance de vie plus longue et améliorent les mesures de santé chez l’homme, de la même manière que chez les animaux de laboratoire.
De l’autre côté de l’échelle, il a été démontré que devenir gros et sédentaire réduit l’espérance de vie et aggrave la santé des animaux de laboratoire, et est associé au même résultat chez les humains.
La technologie médicale est essentielle. Les progrès de la médecine sont le principal facteur déterminant de la durée de vie et de l'état de santé.
Existe-t-il des organismes vivants immortels ?
Certains êtres vivants possèdent des structures biologiques et des modes de reproduction particuliers qui leur confèrent une forme d'immortalité.
La méduse Turritopsis nutricula peut échapper au vieillissement cellulaire et même inverser son processus de croissance, grâce à une sélection naturelle qui a développé chez elle une immortalité biologique.
Le rat-taupe nu semble ne pas vieillir, selon une étude portant sur plus de 3 000 individus, qui n'a révélé aucun signe tangible de vieillissement. Ce mammifère présente une résistance naturelle à la plupart des pathologies liées à l'âge, telles que les cancers, les maladies neurodégénératives, cardiovasculaires et métaboliques, le classant parmi les espèces à sénescence négligeable.
Les oursins continuent à grandir et à se reproduire tout au long de leur vie, sans cause naturelle de mort, comme la prédation, les accidents et les maladies.
L'hydre, par un renouvellement constant des tissus, échappe également à la sénescence, grâce à une production continue de nouvelles cellules, accompagnée de la mort des cellules les plus anciennes.
Certains animaux atteints de néoténie, comme l'axolotl, meurent sans avoir physiologiquement vieilli.
Certains animaux atteints de néoténie, comme l'axolotl, meurent sans avoir physiologiquement vieilli.
Parmi les végétaux, la Posidonie, une plante aquatique méditerranéenne, détient le record de l'organisme vivant le plus ancien et le plus grand du monde, avec un âge estimé entre 80 000 et 200 000 ans.
Chez les arbres, l'âge du peuplier faux-tremble est estimé à 80 000 ans, et le houx royal de Tasmanie, à environ 43 000 ans.
Quelles sont les approches scientifiques pour renverser le vieillissement ?
On dénombre sept catégories de processus biologiques responsables du vieillissement dégénératif et des maladies liées à l'âge, toutes identifiées depuis plus de vingt ans.
Les scientifiques sont déjà en mesure de décrire des thérapies potentielles pour traiter chacun de ces processus. Dans de nombreux cas, les outils de base nécessaires à ces thérapies ont déjà été démontrés en laboratoire ou lors d'essais pour des applications plus limitées :
- Certains tissus perdent des cellules avec l’âge, comme le cœur et certaines zones du cerveau. La recherche sur les cellules souches et la médecine régénérative apportent déjà des réponses très prometteuses à la dégénérescence par perte cellulaire.
- Les mécanismes liés au raccourcissement des télomères nécessitent d'être éliminés. Une possibilité consiste à modifier sélectivement les gènes d'élongation des télomères en utilisant des thérapies géniques ciblées.
- L’ADN mitochondrial se trouve à l’extérieur du noyau cellulaire et accumule avec l’âge des dommages qui altèrent ses fonctions. Il existe des stratégies pour manipuler et réparer in situ l’ADN mitochondrial endommagé, dont certaines ont été démontrées pour la première fois dès 2005. Une autre approche consiste à utiliser la thérapie génique pour copier l'ADN mitochondrial dans le noyau cellulaire.
- Certaines protéines situées à l'extérieur de nos cellules, comme celles qui sont vitales pour les parois artérielles et l'élasticité de la peau, sont créées tôt dans notre vie et ne sont jamais recyclées ou recyclées très lentement. Ces protéines à vie longue sont sensibles aux réactions chimiques qui dégradent leur efficacité. Les scientifiques recherchent des enzymes ou des composés appropriés pour décomposer les protéines problématiques que le corps ne peut pas gérer.
- Certaines classes de cellules sénescentes s’accumulent là où elles ne sont pas souhaitées, comme dans les articulations. Il serait envisageable d'utiliser des thérapies immunitaires afin de détruire les cellules à mesure qu'elles deviennent sénescentes, prévenant ainsi tout problème associé.
- À mesure que nous vieillissons, des matières indésirables appelées amyloïdes s’accumulent à l’extérieur des cellules. Des thérapies immunitaires (vaccins) sont en cours de développement pour la maladie d'Alzheimer, une maladie caractérisée par des plaques amyloïdes, et des efforts similaires pourraient être appliqués à d'autres classes de déchets extracellulaires.
- Les déchets s'accumulent dans les cellules qui ne se divisent pas et qui ont une longue durée de vie, altérant les fonctions et causant des dommages. La biochimie de ces déchets est assez bien comprise ; le problème réside dans le développement d’une thérapie pour décomposer les matières indésirables. Une approche consisterait à rechercher des enzymes microbiennes non toxiques appropriées dans les bactéries du sol qui pourraient être introduites en toute sécurité dans les cellules humaines.