En 1991, l'ouvrage Evolutionary Biology of Aging définissait le vieillissement comme « un déclin persistant des composantes de la fitness spécifiques à l'âge d'un organisme dû à une détérioration physiologique interne ».

C'est une définition plutôt large pour décrire le processus de vieillissement.

Le problème lorsqu'on tente de définir le vieillissement, c'est que celui-ci est un processus complexe. Il n'existe pas de réponse unique qui explique pourquoi nous vieillissons.

Mais l'intérêt de la communauté scientifique pour la recherche sur le vieillissement s'est considérablement accéléré au cours des 30 dernières années, avec une étude approfondie des bases cellulaires et moléculaires de la vie.

Dans une étude publiée dans Cell, Carlos Lopez-Otın et une équipe de chercheurs ont proposé neuf caractéristiques du vieillissement considérées comme contribuant au processus de vieillissement.

Les neuf caractéristiques sont les suivantes :

1. Instabilité génomique

2. Attrition des télomères

3. Altérations épigénétiques

4. Perte de protéostasie

5. Détection dérégulée des nutriments

6. Dysfonctionnement mitochondrial

7. Sénescence cellulaire

8. Épuisement des cellules souches

9. Communication intercellulaire altérée

1. Instabilité génomique

Votre ADN est très important, et il n'est pas surprenant de savoir qu'il mérite d'être protégé.

Véritable plan directeur de votre corps, votre ADN est responsable de fournir tous les plans complexes qui régissent le fonctionnement de chaque opération de votre organisme.

Vos cellules connaissent elles aussi l'importance de l'ADN, le protégeant grâce à d'épaisses parois qui le préservent des agressions extérieures.

Malgré tous les efforts de vos cellules, votre ADN est constamment agressé. Les radicaux libres , les polluants, les pesticides et les rayons UV du soleil exposent tous votre ADN à des dommages.

Selon la Fédération américaine de recherche sur le vieillissement, votre ADN subit des dommages un million de fois par jour.

Heureusement, votre ADN contient également des instructions pour se réparer face à ces agressions, mais cette réparation a ses limites. Avec l'âge, les dommages à votre ADN (ou génome) s'accumulent : c'est ce qu'on appelle l'instabilité génomique.

Vous pouvez également hériter de mutations lors du processus de réparation de l'ADN, ce qui constitue un préjudice supplémentaire pour votre ADN.

La corrélation entre le vieillissement et l'instabilité génomique est comparable à la durée de vie d'une voiture bien entretenue. On peut être extrêmement méticuleux quant à la rotation des pneus, la vidange, la vérification de la pression et l'adoption d'une conduite économe en carburant. Mais comme toute voiture, notre ADN peut finir par se dégrader avec le temps.

2. Attrition des télomères

L’attrition des télomères est un type spécifique d’instabilité génomique qui a fait l’objet de nombreuses recherches récentes ; elle mérite d’être mentionnée séparément parmi les neuf caractéristiques du vieillissement.

Les télomères sont des capuchons protecteurs situés à l'extrémité de chaque chromosome, comme les embouts en plastique au bout des lacets.

Pour comprendre pourquoi les télomères sont étudiés d'aussi près dans la recherche sur le vieillissement, il faut examiner comment votre ADN se réplique.

À chaque division cellulaire, une fraction des télomères est coupée, les rendant de plus en plus courts à chaque réplication cellulaire.

À terme, les télomères atteignent leur longueur maximale et ne peuvent plus se raccourcir. Les cellules sont alors incapables de se diviser, ce qui accélère le processus de vieillissement.

Compte tenu de la longueur limitée des télomères, les chercheurs ont étudié leur corrélation avec la durée de vie. Un article de recherche publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences a examiné la longueur des télomères chez différentes espèces.

L'article conclut,

« Les résultats présentés ici indiquent que le taux de raccourcissement des télomères d'une espèce peut être utilisé pour prédire la durée de vie de cette espèce… »

La découverte des télomères a bouleversé notre conception du vieillissement, incitant les chercheurs à repenser le processus au-delà de notre âge chronologique . Ces travaux ont été si importants que les chercheurs ont reçu le prix Nobel .

3. Altérations épigénétiques

La recherche sur le vieillissement ne se concentre pas uniquement sur l'ADN. En effet, plusieurs fonctions différentes interagissent avec l'ADN pour fonctionner, comme l'épigénome.

Toutes les cellules de votre corps possèdent le même ADN. Mais comment se fait-il qu'une cellule hépatique fonctionne différemment d'une cellule cérébrale ?

La réponse se trouve dans votre épigénome.

L' épigénome est un ensemble de composés chimiques qui indiquent à l'ADN ce qu'il doit faire. Si l'ADN est le plan de construction de l'organisme, l'épigénome en est le maître d'œuvre. Il donne les instructions et décide de ce qui doit être synthétisé. Cette fonction est également connue sous le nom d'expression génique.

Par exemple, pour vos cellules hépatiques, l'épigénome « ​​active » certaines parties de votre ADN pour les identifier comme cellules hépatiques.

Malheureusement, avec l'âge, l'épigénome peut être affecté par des facteurs environnementaux et des maladies. Ces modifications peuvent altérer le fonctionnement de l'épigénome et son rôle dans l'expression des gènes, influençant ainsi la manière dont il traite l'ADN.

Un article publié dans le Journal of Applied Physiology souligne que les altérations épigénétiques telles que les mutations, les délétions et les translocations figurent parmi les principales causes d'instabilité génomique .

Votre épigénome et votre ADN sont indissociables. Les recherches sur les altérations épigénétiques et le vieillissement soulignent encore davantage à quel point tous les signes du vieillissement sont intrinsèquement liés.

4. Perte de l'homéostasie protéique

Le terme protéostasie provient des racines des mots « protéine » et « stase », signifiant un état d'équilibre.

Il s'agit du processus permettant de maintenir une production stable de protéines dans l'organisme, sans aucun problème. On parle de perte de protéostasie lorsque ce mécanisme essentiel à la synthèse des protéines ne fonctionne plus correctement.

Les protéines sont des molécules précieuses. Elles remplissent des fonctions essentielles dans la cellule, allant de la protection de la paroi cellulaire à leur rôle d'enzymes pour toutes les principales réactions chimiques de l'organisme.

L'organisme maintient l'homéostasie protéique grâce à un réseau de protéines, mais il arrive que des erreurs entraînent la production d'un nombre insuffisant ou excessif de protéines. Ces erreurs peuvent créer des repliements au sein du réseau, perturbant son organisation et engendrant des protéines difformes et dysfonctionnelles, un peu comme un bourrage papier dans une imprimante.

Une étude publiée dans la revue Nature Reviews Molecular Cell Biology indique que des facteurs environnementaux peuvent engendrer un stress sur ce système de synthèse protéique, ce qui entraîne une augmentation de la fréquence de ces erreurs au fil du temps.

Le résumé se lit comme suit :

« Maintenir l’équilibre du protéome est une tâche complexe face aux divers stress externes et endogènes qui s’accumulent au cours du vieillissement. Ces stress entraînent un déclin de la capacité du réseau de protéostasie et de l’intégrité du protéome. »

Les périodes de stress oxydatif , un déséquilibre entre les radicaux libres et les antioxydants dans l'organisme, peuvent entraîner une augmentation de la fréquence de ces anomalies de synthèse protéique. Et comme pour le stress oxydatif, un équilibre entre la production et la dégradation des protéines est indispensable.

Un article de recherche publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences affirme,

« Le point de basculement… se produit lorsque le renouvellement des protéines saines ne compense plus la diminution due au mauvais repliement, à l’agrégation et aux dommages. »

5. Détection dérégulée des nutriments

Vos cellules ont besoin de nutriments pour fonctionner, et elles les puisent dans les aliments que vous consommez.

Mais votre apport en nutriments n'est pas toujours constant. Vous ne mangez pas à chaque heure de la journée (si c'est le cas, c'est un tout autre problème). Alors, comment vos cellules savent-elles quand les nutriments sont disponibles et quand ils ne le sont pas ?

Vos cellules possèdent des capteurs capables de réagir aux variations des niveaux de nutriments dans votre corps. Mais elles doivent être prudentes : elles doivent absorber la juste quantité. Pourquoi ? Parce que le métabolisme, le processus de transformation des aliments en énergie, est une arme à double tranchant.

Chaque fois que votre corps transforme les aliments en énergie, il produit des sous-produits nocifs comme les radicaux libres. Imaginez un moteur à essence : il fournit une puissance efficace à nos voitures, mais rejette du carbone dans ses gaz d’échappement.

Les capteurs de nutriments de vos cellules veillent à ce qu'elles n'absorbent ni trop ni trop peu d'aliments. Cependant, avec le temps, à mesure que vos cellules subissent des dommages dus au stress oxydatif , ces capteurs ont du mal à réguler votre apport en nutriments.

Un article publié dans Communications Biology indique que ces capteurs de nutriments fournissent la base moléculaire de l'association entre les habitudes de vie et le vieillissement .

Plus vos capteurs de nutriments sont endommagés, plus ils causent de dommages en sur-métabolisant. Cela devient un cercle vicieux.

Mais tout n'est pas perdu. La poursuite des recherches sur la détection des nutriments en lien avec les déficits caloriques pourrait avoir un impact considérable sur la recherche sur le vieillissement, comme le souligne une étude publiée dans Nature :

« D’autre part, l’une des interventions les plus efficaces pour lutter contre le vieillissement consiste à limiter l’apport en nutriments, ou restriction calorique. Par conséquent, la compréhension des mécanismes normaux de détection des nutriments est une condition préalable à la conception de meilleures interventions… »

6. Dysfonctionnement mitochondrial

Les mitochondries sont les « centrales énergétiques de la cellule » . Elles produisent toute l'énergie nécessaire à vos cellules, jouant un rôle primordial dans le métabolisme. Vos mitochondries produisent 90 % de l'énergie de votre corps.

Mais cette énergie a un prix. Comme le montre une étude publiée dans le Journal of Signal Transduction, les mitochondries produisent la majeure partie des radicaux libres de la cellule , un sous-produit de leur activité métabolique.

Le cercle vicieux des dommages qui se produisent au niveau des capteurs de nutriments de vos cellules se manifeste également dans les mitochondries. Les radicaux libres altèrent l'efficacité de vos mitochondries, surchargeant leurs systèmes et générant ainsi davantage de radicaux libres.

De plus, des recherches menées par l'École de kinésiologie et des sciences de la santé de l'Université York montrent que la production de mitochondries diminue avec l'âge, ce qui oblige les quelques mitochondries restantes à travailler d'autant plus.

La médecine intégrative souligne que la perte de fonction des mitochondries peut entraîner une fatigue excessive , un symptôme courant associé au vieillissement.

Cependant, vos mitochondries sont très sensibles aux besoins énergétiques de l'organisme.

À l'instar d'un réseau électrique, si la demande en électricité diminue, certaines centrales s'arrêtent pour optimiser leur consommation. De même, la sédentarité entraîne un déclin mitochondrial accru, l'organisme s'adaptant à une baisse de ses besoins énergétiques.

Heureusement, l'inverse est également vrai. Une étude menée par David A. Hood de l'Université York montre que l'exercice physique peut favoriser la biogenèse mitochondriale , processus par lequel l'organisme crée davantage de mitochondries pour répondre à ses nouveaux besoins énergétiques.

7. Sénescence cellulaire

La sénescence cellulaire est un état dans lequel une cellule n'a plus la capacité de se diviser, ce qui conduit à sa mort inévitable.

La sénescence cellulaire est un processus naturel. Normalement, l'organisme produit suffisamment de nouvelles cellules pour compenser le nombre de cellules sénescentes. Cependant, ce nombre augmente avec l'âge.

Considérez la sénescence cellulaire comme un mécanisme de protection naturel. Lorsqu'une cellule subit des dommages irréparables à son ADN ou un dysfonctionnement des télomères, la sénescence cellulaire empêche la prolifération de ces caractéristiques endommagées.

Il s'agit du dernier recours de votre organisme face à l' accumulation de facteurs de stress environnementaux . Une étude publiée dans Nature Reviews Molecular Cell Biology indique que « la sénescence cellulaire survient en réponse à des stress endogènes et exogènes ».

Cependant, un article de synthèse paru dans Nature Reviews Endocrinology met en lumière des preuves selon lesquelles la sénescence cellulaire joue un rôle causal dans les affections liées au vieillissement.

Sans remplacement par de nouvelles cellules, la prolifération des cellules sénescentes peut s'avérer problématique. Par exemple, une revue publiée dans Nature Medicine met en lumière des données récentes suggérant que la sénescence entraîne une perte de capacité de réparation tissulaire et de molécules pro-inflammatoires .

Cependant, les recherches sur la sénescence cellulaire espèrent percer le mécanisme de la sénescence pour développer des thérapies positives, notamment en prévenant la prolifération des cellules problématiques.

La même étude publiée dans Nature Reviews Endocrinology souligne les effets bénéfiques de la sénescence cellulaire sur la suppression tumorale. Cependant, de nombreuses recherches restent à mener pour comprendre et maîtriser ces effets bénéfiques.

8. Épuisement des cellules souches

Ces dernières décennies, la recherche sur les cellules souches a régulièrement fait la une des journaux télévisés et des actualités grâce à ses avancées scientifiques spectaculaires.

Il y a une bonne raison à cela. La recherche sur les cellules souches est auréolée à la fois de promesses et de controverses.

La recherche sur les cellules souches, en particulier, peut ouvrir la voie à la création de nouveaux tissus chez l'humain. Cependant, aux premiers stades de cette recherche, l'utilisation d'embryons a suscité des dissensions politiques quant à sa poursuite.

Heureusement, des recherches récentes ont permis de contourner cette pratique controversée grâce à l'utilisation de cellules souches adultes.

Alors, comment fonctionnent les cellules souches ?

Pour comprendre la fonction des cellules souches, il faut se pencher sur l'épigénome et sa capacité à activer et désactiver des gènes spécifiques.

L'épigénome est responsable de l'attribution des rôles à nos cellules.

Chaque cellule a une fonction précise. Cellules de la peau, du foie, du cerveau, du cœur : chacune a un rôle bien défini. Mais les cellules souches sont comme de jeunes diplômés prêts à intégrer le tissu cellulaire de votre organisme. Elles n’ont pas encore de fonction spécifique et aspirent à se voir confier des responsabilités.

En fonction des besoins de votre corps, les cellules souches peuvent se différencier en un type cellulaire spécifique. Imaginez-les comme des renforts pour toutes les cellules de votre organisme. Par exemple, si l'organisme a besoin de davantage de cellules hépatiques, les cellules souches adapteront leur spécialisation pour devenir des cellules hépatiques.

Ce cycle de renouvellement cellulaire est essentiel à l'homéostasie et à la régénération des tissus. L'épuisement des cellules souches survient lorsque ces nouvelles cellules en formation ne peuvent remplacer suffisamment vite les cellules défaillantes pour maintenir une fonction tissulaire optimale.

L'épuisement des cellules souches est étroitement lié aux autres signes du vieillissement. Le déséquilibre entre les cellules souches et les cellules sénescentes peut résulter de la prolifération de ces dernières, principalement causée par des lésions de l'ADN.

Une étude publiée dans Cell Metabolism met en lumière,

« Le stress de réplication causé par des anomalies du cycle cellulaire liées à l’âge (par exemple, des dommages à l’ADN ou une désorganisation chromosomique) peut diminuer l’activité fonctionnelle des cellules souches hématopoïétiques, entraînant une diminution de la production sanguine et une altération du potentiel thérapeutique dans les essais de transplantation. »

Il reste encore beaucoup de recherches à mener pour exploiter pleinement le potentiel des cellules souches, mais leur lien avec le vieillissement est indéniable. Les recherches sur le vieillissement exigent que les scientifiques considèrent les cellules souches en parallèle avec les autres marqueurs du vieillissement.

9. Altération de la communication intercellulaire

Vos cellules adorent communiquer. Elles utilisent un réseau complexe de molécules de signalisation chimique pour interagir entre elles. Grâce à ces réseaux, vos cellules peuvent collaborer pour s'adapter aux changements environnementaux et gérer les mécanismes complexes nécessaires à un organisme multicellulaire (comme l'être humain).

Cependant, avec l'âge, ce vaste réseau de communication subit une dégradation du signal. Les signaux s'affaiblissent et les communications deviennent erratiques, un phénomène également connu sous le nom de communication intercellulaire altérée.

L'un des principaux responsables de cette dégradation du signal est l'inflammation.

L'inflammation est la réponse naturelle de l'organisme pour éliminer les menaces et les cellules endommagées. Cependant, il arrive que l'inflammation se prolonge au-delà de sa phase transitoire souhaitée et cause des dommages importants aux cellules saines environnantes.

Pourquoi l'inflammation se déclenche-t-elle ?

L'une des principales raisons est l'existence de cellules sénescentes, des cellules âgées qui ne peuvent plus se répliquer. Ces cellules sénescentes libèrent des substances chimiques inflammatoires, ce qui endommage davantage l'environnement cellulaire.

Certaines études suggèrent que les cellules sénescentes peuvent utiliser ces mêmes signaux de communication intercellulaire pour transformer des cellules saines voisines en cellules sénescentes. Une revue publiée dans Trends in Cell Biology émet l'hypothèse suivante :

« L’une des conséquences du vieillissement et des maladies qui y sont liées est l’accumulation de cellules sénescentes et leur profil de communication intercellulaire actif. »

Les études portant sur l'altération de la communication intercellulaire remettent en question l'idée reçue selon laquelle les cellules autonomes seraient les seules sujettes au vieillissement moléculaire.

Bien que nous ignorions encore beaucoup de choses sur le fonctionnement de ce vaste réseau de signalisation chimique, les recherches sur la communication intercellulaire illustrent comment le vieillissement peut être une conséquence de l'environnement des cellules.

Pourquoi devriez-vous vous soucier des neuf signes du vieillissement ?

Les neuf signes du vieillissement nous aident à comprendre que le processus de vieillissement est très complexe.

La question du vieillissement ne se résume pas à une seule réponse. Elle ne se résume même pas à une multitude de réponses. Elle ressemble plutôt à une multitude de réponses étroitement liées entre elles, comme un écheveau d'élastiques.

La recherche sur les causes du vieillissement n'en est qu'à ses débuts. Partout dans le monde, des scientifiques continuent de faire de nouvelles découvertes, enrichissant notre compréhension des neuf caractéristiques du vieillissement. Il est probable que, dans le futur, notre connaissance du processus de vieillissement ne se limitera pas à ces neuf caractéristiques.

Mais notre compréhension des causes du vieillissement devrait aboutir à la même conclusion. Pour chaque étape marquante, la science révèle sans cesse à quel point nos habitudes quotidiennes et notre environnement peuvent influencer notre vieillissement à l'échelle microscopique.

N'oubliez pas qu'il n'est jamais trop tard pour prendre soin de son corps et s'engager pour un vieillissement en bonne santé .