Alors que certaines personnes peuvent être plus âgées en âge chronologique, leur âge biologique peut être beaucoup plus jeune. FangXiaNuo/E+ via Getty Images

Vous connaissez probablement quelqu'un qui semble vieillir lentement, apparaissant des années plus jeunes que ne le suggère leur date de naissance. Et vous avez probablement vu le contraire - quelqu'un dont le corps et l'esprit semblent beaucoup plus ravagés par le temps que les autres. Pourquoi certaines personnes semblent-elles traverser leur âge d'or alors que d'autres luttent physiologiquement vers la quarantaine ?

J'ai travaillé dans le domaine du vieillissement pour l'ensemble de ma carrière scientifique, et j'enseigne la biologie cellulaire et moléculaire du vieillissement à l'Université du Michigan. La recherche sur le vieillissement ne consiste généralement pas à trouver le seul remède qui résoudra tout ce qui peut vous affliger à un âge avancé. Au lieu de cela, la dernière décennie ou deux de travail indique que le vieillissement est un processus multifactoriel - et aucune intervention unique ne peut tout arrêter.

Qu'est-ce que le vieillissement?

Il existe de nombreuses définitions différentes du vieillissement, mais les scientifiques s'accordent généralement sur quelques caractéristiques communes: Le vieillissement est un processus dépendant du temps qui entraîne une vulnérabilité accrue aux maladies, aux blessures et à la mort. Ce processus est à la fois intrinsèque, lorsque votre propre corps cause de nouveaux problèmes, et extrinsèque, lorsque les insultes environnementales endommagent vos tissus.

Votre corps est composé de des milliards de cellules, et chacun est non seulement responsable d'une ou plusieurs fonctions spécifiques au tissu dans lequel il réside, mais doit également faire tout le travail de se maintenir en vie. Cela comprend la métabolisation des nutriments, l'élimination des déchets, l'échange de signaux avec d'autres cellules et l'adaptation au stress.

Le vieillissement résulte d'un certain nombre de facteurs physiologiques.

Le problème est que chaque processus et composant de chacune de vos cellules peut être interrompu ou endommagé. Vos cellules dépensent donc beaucoup d'énergie chaque jour pour prévenir, reconnaître et résoudre ces problèmes.

Le vieillissement peut être considéré comme une perte progressive de la capacité de maintenir l'homéostasie – un état d'équilibre entre les systèmes de l'organisme – soit en étant incapable de prévenir ou de reconnaître les dommages et les dysfonctionnements, soit en ne corrigeant pas adéquatement ou rapidement les problèmes au fur et à mesure qu'ils surviennent. Le vieillissement résulte d'une combinaison de ces problèmes. Des décennies de recherche ont montré que presque tous les processus cellulaires deviennent plus altérés avec l'âge.

Réparer l'ADN et recycler les protéines

La plupart des recherches sur le vieillissement cellulaire se concentrent sur l'étude de la façon dont l'ADN et les protéines changent avec l'âge. Les scientifiques commencent également à se pencher sur les rôles potentiels que jouent également de nombreuses autres biomolécules importantes dans la cellule dans le vieillissement.

L'une des tâches principales de la cellule est de maintenir son ADN - le manuel d'instructions que la machinerie d'une cellule lit pour produire des protéines spécifiques. La maintenance de l'ADN consiste à protéger et à réparer avec précision les dommages causés au matériel génétique et aux molécules qui s'y lient.

Les protéines sont les ouvrières de la cellule. Ils effectuent des réactions chimiques, fournissent un support structurel, envoient et reçoivent des messages, retiennent et libèrent de l'énergie, et bien plus encore. Si la protéine est endommagée, la cellule utilise mécanismes impliquant protéines spéciales qui tentent soit de réparer la protéine cassée, soit de l'envoyer au recyclage. Des mécanismes similaires éliminent les protéines ou les détruisent lorsqu'elles ne sont plus nécessaires. De cette façon, ses composants peuvent être utilisés plus tard pour construire une nouvelle protéine.

Le vieillissement perturbe un délicat réseau biologique

La diaphonie entre les composants à l'intérieur des cellules, les cellules dans leur ensemble, les organes et l'environnement est un réseau d'informations complexe et en constante évolution.

Lorsque tous les processus impliqués dans la création et le maintien de la fonction de l'ADN et des protéines fonctionnent normalement, les différents compartiments d'une cellule remplissent des rôles spécialisés - appelés organites – peut maintenir la santé et la fonction de la cellule. Pour qu'un organe fonctionne bien, la majorité des cellules qui le composent doivent bien fonctionner. Et pour qu'un organisme entier survive et prospère, tous les organes de son corps doivent bien fonctionner.

Le vieillissement peut entraîner un dysfonctionnement à n'importe lequel de ces niveaux, du sous-cellulaire à l'organisme. Peut-être un gène codant pour une protéine importante pour la réparation de l'ADN a été endommagé, et maintenant tous les autres gènes de la cellule sont plus susceptibles d'être réparés de manière incorrecte. Ou peut-être la cellule systèmes de recyclage ne sont plus capables de dégrader les composants dysfonctionnels. Même le systèmes de communication entre les cellules, les tissus et les organes peut être compromise, laissant l'organisme moins capable de réagir aux changements dans le corps.

Le hasard peut entraîner une charge croissante de dommages moléculaires et cellulaires qui sont progressivement moins bien réparés au fil du temps. Au fur et à mesure que ces dommages s'accumulent, les systèmes censés les réparer subissent également des dommages. Cela conduit à une cycle d'usure croissante à mesure que les cellules vieillissent.

Interventions anti-âge

L'interdépendance des processus cellulaires de la vie est une arme à double tranchant : endommagez suffisamment un processus, et tous les autres processus qui interagissent avec lui ou en dépendent deviennent altérés. Cependant, cette interconnexion signifie également que le renforcement d'un processus hautement interconnecté pourrait également améliorer les fonctions connexes. En fait, c'est ainsi que fonctionnent les interventions anti-âge les plus réussies.

Il n'y a pas de solution miracle pour arrêter le vieillissement, mais certaines interventions semblent ralentir le vieillissement en laboratoire. Bien qu'il existe des essais cliniques en cours sur différentes approches chez l'homme, la plupart des données existantes proviennent d'animaux comme les nématodes, les mouches, les souris et les primates non humains.

L'une des interventions les mieux étudiées est restriction calorique, qui consiste à réduire la quantité de calories qu'un animal consommerait normalement sans le priver des nutriments nécessaires. Un médicament approuvé par la FDA utilisé dans la transplantation d'organes et certains traitements contre le cancer appelé rapamycine semble fonctionner en utilisant au moins un sous-ensemble des mêmes voies cette restriction calorique s'active dans la cellule. Les deux affectent les centres de signalisation qui dirigent la cellule pour préserver les biomolécules qu'elle possède plutôt que de croître et de construire de nouvelles biomolécules. Au fil du temps, cette version cellulaire de « réduire, réutiliser, recycler » élimine les composants endommagés et laisse derrière elle une proportion plus élevée de composants fonctionnels.

Les effets de la restriction calorique sur le vieillissement sont encore à l'étude.

D'autres interventions comprennent la modification de la niveaux de certains métabolites, sélectivement détruire les cellules sénescentes qui ont cessé de se diviser, changeant microbiome intestinal ainsi que modifications du comportement.

Ce que toutes ces interventions ont en commun, c'est qu'elles affectent les processus de base qui sont critiques pour l'homéostasie cellulaire, deviennent souvent dérégulées ou dysfonctionnelles avec l'âge et sont connectées à d'autres systèmes de maintenance cellulaire. Souvent, ces processus sont les moteurs centraux des mécanismes qui protègent l'ADN et les protéines dans le corps.

Il n'y a pas de cause unique au vieillissement. Il n'y a pas deux personnes qui vieillissent de la même manière, et en effet, deux cellules non plus. Il existe d'innombrables façons pour votre biologie de base de se détériorer au fil du temps, et celles-ci s'additionnent pour créer un réseau unique de facteurs liés au vieillissement pour chaque personne qui rendent la recherche d'un soin anti-âge unique extrêmement difficile.

Cependant, la recherche d'interventions ciblant simultanément plusieurs processus cellulaires importants pourrait contribuer à améliorer et à maintenir la santé pendant une plus grande partie de la vie. Ces avancées pourraient aider les gens à vivre plus longtemps dans le processus.

A propos de l'auteur

Ellen Quarles, Maître de Conférences en Biologie Moléculaire, Cellulaire et du Développement, Université du Michigan

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.