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Partie 2 : Mesure du vieillissement : Les 18 biomarqueurs de l’Université de Duke

biomarqueurs

Le rythme du vieillissement : une association de biomarqueurs prometteuse ?

Une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences fait état des résultats obtenus sur un suivi longitudinal et transversal d’une population néo-zélandaise de plus de 1000 patients, dont les données ont été recueillies pendant 12 ans (entre 26 et 38 ans, sur des personnes recrutées dès la naissance) [1].

Durant cette étude, les chercheurs ont exploré 18 biomarqueurs établis comme facteurs de risque et/ou marqueurs de certaines pathologies liées au vieillissement afin de mesurer le « rythme du vieillissement » (« pace of aging ») au sein de cette population inédite. Les différents biomarqueurs ont permis l’évaluation de la fonction des organes et de la santé globale. On retrouve notamment des critères physiques, tel que l’IMC (indice de masse corporelle), le ratio hanche-taille ou la santé dentaire, mais aussi des critères biologiques, comme la mesure des triglycérides, du cholestérol, de la créatinine ou de l’urée. Enfin, ont été ajoutés des critères génétiques avec la détection des mutations pour les gènes codant pour APO (une molécule impliquée dans la régulation des lipides) ou pour l’hémoglobine.

L’intérêt majeur de cette étude est d’avoir permis la mesure du vieillissement, non pas ponctuellement (comme c’est le cas avec l’âge biologique), mais de manière suivie donnant lieu à une mesure nouvelle: le rythme du vieillissement [1].

Ce processus, quantifiable chez les jeunes adultes jusqu’à leur mort, est reflété par une détérioration progressive des organes, mise en évidence par la mesure des divers biomarqueurs proposés par cette étude. Cette mesure était cohérente avec l’âge biologique, une quantification déjà établie dans le monde scientifique, capable de prédire un déclin plus ou moins accru de certains organes et un vieillissement plus ou moins rapide de manière indépendante de l’âge chronologique.

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NHANES, 9 causes du vieillissement, âge biologique, rythme du vieillissement… Quelles applications ?

Le NHANES (ou National Health and Nutrition Examination Survey) est actuellement la méthode la plus utilisée pour établir un âge biologique, c’est à dire l’âge du corps, des cellules et des organes, qui s’oppose parfois à l’âge chronologique, correspondant au nombre d’années depuis la naissance [2].

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Dans l’étude néo-zélandaise, les chercheurs ont comparé l’âge biologique obtenu par le NHANES avec leur nouvelle mesure, le rythme du vieillissement. Ces deux techniques utilisent des biomarqueurs physiques, biologiques et génétiques pour donner une appréciation de l’âge biologique à un temps T (pour le NHANES) et de l’évolution de l’âge biologique (pour le rythme du vieillissement). Ces deux mesures étaient corrélées, les patients présentant un âge biologique plus avancé ayant également un rythme du vieillissement plus élevé. Cependant la mesure du rythme du vieillissement permet un suivi longitudinal des patients avec un intérêt majeur, notamment dans le suivi des effets des traitements anti-âge ou des médicaments pris pour lutter contre des pathologies associées à l’âge. Ainsi, la mesure répétée de l’âge biologique permettrait, à l’image des campagnes de prévention contre le cancer, d’établir des protocoles afin de prévenir le vieillissement et ses pathologies associées et ce, dès 25-30 ans.

En parallèle, la mise en évidence des 9 causes du vieillissement [3] et leur acceptation par la communauté scientifique a donné des outils supplémentaires à ces études basées sur les biomarqueurs.

Actuellement, les causes admises du vieillissement sont les suivantes [3] :

  • l’altération de la communication inter et intra cellulaire, c’est à dire la perte progressive de la capacité des cellules à envoyer des signaux importants entre elles et entre les organites qui la composent,
  • l’instabilité génétique, c’est à dire la perte de la possibilité de réparation de l’ADN au cours des divisions cellulaires et l’augmentation concomitante du nombre de mutations,
  • la diminution de la taille des télomères (voir dossier télomères), c’est à dire la perte de la protection des extrémités de nos chromosomes engendrant une perte probable d’information au cours des divisions cellulaires et une mise en senescence d’une partie de nos cellules,
  • l’augmentation du nombre de modifications épigénétiques, c’est à dire un changement de la régulation de l’expression génique entrainant parfois la diminution (ou l’augmentation) de l’expression d’une protéine donnée,
  • l’affaiblissement de la protéostasie, c’est à dire la perte du repliement correct des protéines synthétisées, pouvant amener à une problématique fonctionnelle, la structure 3D des protéines étant fondamentale à leur fonction,
  • la dérégulation de la détection des nutriments, via la dérégulation de la voie de signalisation impliquant l’insuline et la voie mTOR,
  • la dysfonction mitochondriale, c’est à dire un affaiblissement des mécanismes de production d’énergie dans nos cellules et de la capacité à gérer le stress oxydant par les mitochondries,
  • la senescence cellulaire, c’est à dire la « mise en pause » de certaines cellules en réponse à un dommage cellulaire, un mécanisme de protection qui, lors du vieillissement est de plus en plus utilisé résultant en l’inactivation de trop de cellules,
  • l’épuisement du stock de cellules souches, entrainant une baisse de nos capacités de régénération.

L’identification de ces 9 causes ont permis de développer de nouvelles pistes de recherche et, combinées aux échelles NHANES et du rythme du vieillissement, sont en train de révolutionner le monde des biomarqueurs du vieillissement physiologique.

Le but final de toutes ces études est de pouvoir établir un âge biologique, de suivre son évolution et, grâce à des biomarqueurs spécifiques connus ou en cours de développement, de proposer au patient une véritable métrologie de son vieillissement. A partir de cette mesure, il sera envisageable d’opter pour des compléments alimentaires (voir dossier molécules anti-vieillissements), des méthodes préventives (comme la restriction calorique, l’arrêt du tabac…) et des traitements médicamenteux permettant de réduire le rythme du vieillissement et, qui sait, le stopper un jour ?

Tout notre dossier Métrologie du vieillissement

Mesure du vieillissement : quel est votre âge biologique ?

Mesurer son âge biologique et prendre les dispositions nécessaires pour l’améliorer, ça fait rêver, mais c’est une réalité !

Partie 1 : Mesure du vieillissement : La Cartographie Physiologique

mesure du vieillissement physiologiqueCette méthode de métrologie du vieillissement et de l’âge physiologique procède au bilan de diverses caractéristiques biologiques et physiques qui ont un lien avéré avec les processus de vieillissement (dosage du cholestérol, appui monopodal, obésité abdominale…).

Partie 2 : Mesure du vieillissement : Les 18 biomarqueurs de l’Université de Duke 

mesure du vieillissement Duke UniversityCette méthode suit le déclin de plusieurs systèmes organiques (cardiovasculaire, pulmonaire, rénal, hépatique, parodontal, immunitaire) à travers la quantification de 18 marqueurs de maladies chroniques relatives à l’âge. Cette technique a été mise au point par une équipe de recherche de l’Université de Duke, supervisée par le Dr. Daniel Belsky.

Partie 3 : La méthylation de l’ADN, une piste prometteuse pour la mesure du vieillissement ?

mesure du vieillissement methylation ADNLe taux de méthylation de  l’ADN croît avec le nombre de divisions que subit une cellule. Le nombre de divisions cellulaires témoigne de l’avancée du temps. Ainsi, mesurer le taux de méthylation de l’ADN revient à quantifier le vieillissement. Le traitement de l’ADN au bisulfite permet la conversion des Cytosines non méthylées en uraciles, ainsi les cytosines méthylées peuvent être facilement identifiées, et leur nombre, donner l’âge physiologique.

Partie 4 : Les télomères, témoins de l’âge physiologique, un outil pour la mesure du vieillissement

mesure du vieillissement télomèresLes télomères, qui sont les extrémités de nos chromosomes, voient leur longueur raccourcir au cours du vieillissement. On compte plusieurs techniques permettant de mesurer leur longueur (TRFs, Q-Fish, PCR-Q, STELA…) basées sur les principes de Southern Blot, la PCR et l’hybridation in situ.

Références

[1] Daniel W. Belsky et al., Quantification of biological aging in young adults, PNAS,

[2] https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/about_nhanes.htm

[3] Carlos Lopez-Otin et al. The hallmarks of aging, Cell, June 2013, 153 (6); 1194-1217

Dr. Marion Tible

Marion Tible Long Long Life

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Marion Tible has a PhD in cellular biology and physiopathology. Formerly a researcher in thematics varying from cardiology to neurodegenerative diseases, she is now part of Long Long Life team and is involved in scientific writing and anti-aging research.

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Marion Tible est docteur en biologie cellulaire et physiopathologie. Ancienne chercheuse dans des thématiques oscillant de la cardiologie aux maladies neurodégénératives, elle est aujourd’hui impliquée au sein de Long Long Life pour la rédaction scientifique et la recherche contre le vieillissement.

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Dr Guilhem Velvé Casquillas

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Transhumanisme et vieillissement : Fight Aging! 12 février 2018

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Fight Aging! Extraits

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Fight Aging! fournit un résumé hebdomadaire des actualités et des commentaires pour des milliers d’abonnés intéressés par la science de la longévité: progrès en matière de contrôle médical du vieillissement afin de prévenir la vulnérabilité, la souffrance et les maladies liées à l’âge, ainsi que pour fournir des améliorations dans la compréhension actuelle de ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas lorsqu’il s’agit de prolonger une vie saine. Attendez-vous à voir des résumés des récents progrès de la recherche médicale, des nouvelles de la communauté scientifique, des initiatives de collecte de fonds pour accélérer le travail sur la réparation et l’inversion du vieillissement, des liens vers des ressources en ligne, et bien plus encore.

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Extraits de Fight Aging! :

  • Immunosénescence et inflammaging, deux faces d’une même pièce
  • Une démonstration plus nuancée que la longueur du télomère n’est pas une bonne mesure du vieillissement
  • Le déclin ventriculaire se corrèle bien avec d’autres formes de dommages dans le cerveau vieillissant
  • Les chauves-souris qui vivent le plus longtemps ont une biologie de télomères inhabituelle
  • Les antagonistes de MDM2 atténuent les signaux nocifs des cellules sénescentes

Immunosénescence et inflammaging, deux faces d’une même pièce

Le système immunitaire vieillissant s’effondre de diverses façons et, comme les chercheurs l’ont noté, le processus n’est probablement pas seulement un processus de déclin, mais une adaptation continue à ce déclin. La nomenclature actuelle tend à classer les aspects du vieillissement du système immunitaire en grandes catégories selon le type de résultat produit. Ce sont (a) l’immunosénescence, l’affaiblissement de la réponse immunitaire aux agents pathogènes et l’échec de la surveillance immunitaire des cellules potentiellement dangereuses, (b) l’inflammation inflammatoire, qui augmente progressivement les niveaux d’inflammation chronique, et (c) l’auto-immunité, dans laquelle le système immunitaire commence à attaquer les tissus. En réalité, tout en biochimie est lié à tout le reste, et ces résultats sont les conséquences de l’interaction, des processus partagés de déclin et de dommages.

Tout effort réussi pour faire reculer le vieillissement du système immunitaire, par exemple en détruisant sélectivement les cellules immunitaires défectueuses ou mal configurées et en rétablissant la génération de nouvelles cellules immunitaires à des niveaux de jeunesse, devrait contribuer à résoudre tous ces problèmes. Les chercheurs suggèrent ici la prudence sur l’inversion sélective des symptômes du vieillissement immunitaire, comme certaines sont des adaptations bénéfiques, mais à mon avis, cela ne devrait pas s’appliquer aux efforts visant à traiter les causes de bas niveau du vieillissement immunitaire. Lorsque des adaptations se produisent, il s’agit d’adaptations à ces causes, une tentative de récupérer certaines fonctionnalités face au déclin. Cela devient sans objet, et l’adaptation devrait cesser, si son déclencheur est enlevé.

Le vieillissement est l’un des phénomènes biologiques les plus complexes. Un système physiologique qui montre des changements marqués pendant le vieillissement est le système immunitaire. L’intérêt du système immunitaire pour le vieillissement est lié au fait qu’il s’agit d’un système de régulation maître en interaction qui maintient l’organisme exempt d’envahisseurs, internes ou externes. Depuis l’introduction de la notion d’immunosénescence, de nombreux scientifiques ont remis en question la justification de l’implication unidirectionnelle du système immunitaire et de sa diminution d’efficacité associée au vieillissement. Alors que certaines fonctions sont en effet réduites, d’autres sont augmentées. Par conséquent, les changements ne sont pas aussi uniformes que le suggère la désignation.

En conséquence, nous pouvons proposer un nouveau paradigme pour les changements immunitaires dynamiques avec le vieillissement. Nous suggérons que le vieillissement mène à des réponses modifiées/modulées du système immunitaire, ce qui le rend plus adapté pour faire face aux défis (pathogènes) dans un environnement (local) donné, et pas seulement à une détérioration terminale du système immunitaire. D’un point de vue évolutif, il s’agit d’une simple optimisation des ressources du corps vieillissant, même si elle aboutit finalement à des pathologies et à la mort. L’immunosenescence peut être nécessaire pour obtenir une réponse adéquate aux antigènes connus, mais nuisible pour les réponses aux nouveaux antigènes dans la plupart des cas. De ce point de vue, la plupart des changements du système immunitaire liés à l’âge peuvent être des adaptations souhaitables au processus de vieillissement et, par conséquent, aucun besoin de rajeunissement ne semble nécessaire.

En conclusion, la plupart des données expérimentales sur les changements immunitaires liés au vieillissement montrent une diminution de nombreux paramètres immunitaires par rapport aux jeunes sujets en bonne santé. L’essentiel de ces changements est appelé immunosénescence. L’immunosénescence est considérée depuis un certain temps comme nuisible parce qu’elle entraîne souvent une accumulation subclinique de facteurs pro-inflammatoires et inflammatoires. Ensemble, l’immunosénescence et l’inflammation sont suggérées pour être à l’origine de la plupart des maladies des personnes âgées, telles que les infections, le cancer, les troubles auto-immunes et les maladies inflammatoires chroniques. Cependant, un nombre croissant de gérontologues ont contesté cette interprétation négative de l’immunosénescence en ce qui concerne son importance dans les altérations du système immunitaire liées au vieillissement.

Si l’on considère ces changements d’un point de vue évolutif, on peut les considérer de préférence comme adaptatifs ou remodelants plutôt que seulement nuisibles. Alors qu’il est concevable que les changements immunitaires globaux puissent conduire à diverses maladies, il est également évident que ces changements peuvent être nécessaires pour prolonger la survie ou la longévité. Des données cumulatives récentes suggèrent que, sans l’existence du duo immunosénescence/inflammabilité (représentant les deux faces d’un même phénomène), la longévité humaine serait considérablement réduite.

Une démonstration plus nuancée que la longueur du télomère n’est pas une bonne mesure du vieillissement

Les chercheurs constatent ici une déconnexion entre les profils de méthylation de l’ADN dont il a été démontré qu’ils sont bien corrélés avec l’âge et les processus associés à des télomères plus longs. Les télomères sont des capsules d’ADN répétées aux extrémités des chromosomes qui se raccourcissent à chaque division cellulaire, une partie du mécanisme limitant la durée de vie des cellules somatiques. Leur durée moyenne tend à diminuer avec l’âge lorsqu’on les considère dans une analyse statistique portant sur de grandes populations, mais il s’agit d’une relation ténue qui n’est pas non plus apparue dans certaines études de moindre envergure. Ici, il semble que les âges plus élevés évalués par la méthylation de l’ADN peuvent être corrélés avec les différences dans la télomérase, l’enzyme responsable de l’allongement des télomères, qui sont associées aux télomères plus longs.

Chez n’importe quel individu, la longueur moyenne du télomère telle que mesurée actuellement dans les leucocytes à partir d’un échantillon de sang est dynamique en réponse aux circonstances; elle reflète le rythme de division cellulaire et la vitesse à laquelle de nouvelles cellules à télomères longs sont générées par les cellules souches. Malheureusement, le degré élevé de variation individuelle et circonstancielle signifie qu’il n’ y a pas grand-chose à dire sur la valeur actuelle – l’information n’est pas exploitable dans tous les cas, sauf dans de rares cas où la longueur moyenne est exceptionnellement courte en raison de la maladie. Les horloges épigénétiques dérivées des mesures de méthylation de l’ADN sont des mesures beaucoup plus solides, reproductibles et utiles, si l’on en juge par les données probantes à ce jour.

Dans ce contexte plus large, il est intéressant de constater que ces deux approches de la mesure d’un aspect du vieillissement ne sont pas sur la même longueur d’onde, bien que je pense que les chercheurs ici surestiment l’importance de leur travail. Ce qu’ils ont découvert cadre bien avec les données probantes à ce jour qui appuient l’idée que la longueur des télomères n’est que très peu associée au vieillissement, avec des variations considérables d’une personne à l’autre. C’est quelque peu différent de la question de savoir si les thérapies géniques par télomérase sont une approche utile au traitement du vieillissement ou d’autres affections.

Les chercheurs ont analysé des échantillons de sang prélevés sur près de 10 000 personnes pour découvrir que les marqueurs génétiques du gène responsable de la prolongation juvénile des télomères (pointes de chromosomes) ne se traduisaient pas par un âge biologique plus jeune, mesuré par les changements dans les protéines qui enrobent l’ADN. L’âge de méthylation de l’ADN est un biomarqueur de l’âge chronologique et prédit la durée de vie, mais ses mécanismes moléculaires sous-jacents sont inconnus.

Dans cette étude d’association à l’échelle du génome, les chercheurs ont trouvé des variantes de gènes mappant cinq loci associés à l’accélération épigénétique intrinsèque de l’âge (IEAA) et des variantes de gènes dans trois loci associés à l’accélération épigénétique extrinsèque de l’âge. Les variantes du gène de la transcriptase inverse de la télomérase (TERT) sur le chromosome 5, qui étaient associées à l’AIEA plus ancienne, ont également été associées à des télomères plus longs, ce qui indique un rôle critique pour la TERT dans la régulation de l’horloge épigénétique, en plus de son rôle établi de compensation du raccourcissement des télomères dépendant de la réplication cellulaire.

« Nous avons calculé le taux de vieillissement épigénétique pour chaque personne en utilisant une méthode d’horloge épigénétique décrite précédemment. Ensuite, nous avons établi un lien entre le taux de vieillissement épigénétique et des millions de localisations génétiques (SNP) dans tous les chromosomes. Nous avons ensuite étudié les SNPs qui avaient des associations très significatives avec les taux de vieillissement épigénétique. À notre grande surprise, l’un de ces endroits était le lieu du TERT. Le résultat est surprenant car il ne s’agit pas d’une étude de la longueur des télomères. TERT est une sous-unité de l’enzyme télomérase, largement connue parce qu’elle a été présentée comme une enzyme anti-âge. Notre étude met en évidence l’erreur dans l’idée que l’activation de la télomérase (comme certains le préconisent) va guérir le vieillissement. Au lieu de cela, notre étude montre qu’une thérapie anti-âge basée sur l’expression de la télomérase serait accompagnée d’un vieillissement continu. »

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Le déclin ventriculaire se corrèle bien avec d’autres formes de dommages dans le cerveau vieillissant

Ici, les chercheurs examinent la corrélation entre le dysfonctionnement ventriculaire, d’autres formes notées de dommages observés dans le vieillissement cérébral et le début du déclin cognitif. Le système ventriculaire est l’endroit où le liquide céphalorachidien est créé et circule dans tout le cerveau. Beaucoup de choses tournent mal dans le cerveau vieillissant, toutes issues des mêmes quelques processus racine causant l’accumulation de dommages dans et autour des cellules. Il faut donc s’attendre à des corrélations entre les changements observés et la progression de la démence, mais cela n’implique pas nécessairement une causalité directe – bien qu’une corrélation particulièrement importante indique toujours que des recherches plus poussées sont probablement justifiées.

Cette ligne de recherche s’inscrit dans un domaine de plus en plus vaste de la recherche sur l’altération du drainage du liquide céphalorachidien dans le vieillissement. Cette déficience peut expliquer l’augmentation lente des niveaux d’agrégats de protéines et d’autres déchets moléculaires dans le cerveau des personnes âgées, un état connu pour contribuer au développement de maladies neurodégénératives. Normalement, ces déchets sont éliminés à un certain rythme par divers canaux de filtration et de drainage du liquide céphalorachidien, mais les canaux deviennent dysfonctionnels, tout comme tous les autres systèmes biologiques des personnes âgées. Leucadia Therapeutics est un exemple d’une entreprise qui s’efforce d’intervenir et de restaurer les niveaux de drainage jeunes vers ce qu’elle considère comme le chemin le plus important. D’autres groupes se penchent sur différentes zones du cerveau où la circulation des fluides est perturbée. Dans l’ensemble, c’est un domaine de développement très intéressant et prometteur.

Le système ventriculaire du cerveau humain est essentiel au mouvement du liquide céphalorachidien (LCR) riche en nutriments dans tout le système nerveux central. Un revêtement épithélial spécial le long des parois ventriculaires, composé de cellules épendymateuses, permet le mouvement des nutriments du LCR dans le parenchyme cérébral ainsi que l’élimination des protéines et des métabolites du liquide interstitiel (FSI). Cet échange de LCR-FSI bidirectionnel médié par épendyme, ainsi que la formation d’une barrière cellulaire pour empêcher le mouvement des protéines et des métabolites du LCR vers le FSI, repose sur la présence d’une monocouche cellulaire épendymateuse intacte. Les conditions pathologiques chez les humains caractérisées par l’étirement et/ou la perte de cellules épendymateuses, y compris l’hydrocéphalie, entraînent généralement une diminution du taux de renouvellement de la LCR et une altération du dégagement des protéines et des métabolites, ce qui entraîne une accumulation nocive de ces substances dans le tissu parenchymateux cérébral.

Des études fondées sur l’imagerie par résonance magnétique longitudinale (IRM) ont établi que l’expansion des ventricules latéraux (VL) remplis de liquide du cerveau, ou ventriculomégalie, est une caractéristique déterminante du cerveau vieillissant. Les taux d’expansion du ventricule sont fortement corrélés avec la baisse des performances cognitives et le taux d’augmentation du volume ventriculaire a été lié à une augmentation des plaques amyloïdes-bêta (A-beta) et des enchevêtrements neurofibrillaires liés à la maladie d’Alzheimer, ainsi qu’ à des modifications de la composition des biomarqueurs du LCR. Dans l’ensemble, ces résultats indiquent que les mécanismes d’échange de LCR et de FSI défectueux et les mécanismes de dégagement altérés sont caractéristiques de la MA.

La dégénérescence des tissus du cerveau périventriculaire et le déclin de l’intégrité du tractus de la substance blanche associé sont fréquents avec le vieillissement normal et l’étendue des anomalies du tissu périventriculaire a été liée à la démence et à la MA. Les hyperintensités périventriculaires (HVP), mesurées par IRM, sont des signes d’accumulation de liquide ou d’œdème, souvent localisés dans le tissu parenchymateux directement adjacent aux cornes frontales et occipitales du LV. L’étiologie précise de la PVH n’est pas claire; toutefois, des études ont mis en cause une altération du drainage des ISF de la substance blanche périventriculaire, ce qui a entraîné une accumulation anormale de liquide.

Dans des études antérieures, nous avons constaté que les ventricules dilatés des humains vieillissants présentaient une gliose régionale au lieu d’une couverture cellulaire épendymaire fonctionnelle. Nous prédisons que le remplacement de la muqueuse épendymaire par des couches stratifiées d’astrocytes à la surface du ventricule affecte négativement les mécanismes d’écoulement en vrac du LCR/FSI, entraînant une accumulation de liquide ou d’œdème et une accumulation nocive de protéines et de métabolites dans l’espace périventriculaire. En raison de la rareté des ensembles de données longitudinales d’IRM et des prélèvements de tissus périventriculaires appariés par sujet associés, cela n’ a jamais été démontré directement.

À l’aide des données de l’Initiative de neuro-imagerie de la maladie d’Alzheimer et de l’Étude longitudinale sur le vieillissement de Baltimore, nous avons étudié les relations entre les variables suivantes: l’expansion ventriculaire, la PVH, l’intégrité du tractus périventriculaire de la substance blanche et le degré de déficience cognitive. Nous avons également étudié les corrélats histopathologiques de ces mesures, y compris la gliose de la paroi de LV et l’accumulation de protéines périventriculaires. Nous avons constaté que les volumes de LV et de PVH augmentent avec l’âge, et que cette augmentation est plus rapide et spectaculaire chez les sujets atteints d’une déficience cognitive (CI). Nous avons également trouvé une relation directe entre le volume BT et l’augmentation du volume PVH. Les études de cas de la BLSA nous ont permis de lier l’expansion ventriculaire à la gliose régionale, où une monocouche épendymaire intacte de cellules a été remplacée par des couches stratifiées d’astrocytes dans les régions d’expansion BT. De plus, les régions parenchymateuses adjacentes présentaient un œdème (tel qu’indiqué par PVH), une détérioration de la matière blanche, une diminution de l’intégrité vasculaire et une accumulation nocive de protéines, y compris A-beta et tau.

Les chauves-souris qui vivent le plus longtemps ont une biologie de télomères inhabituelle

Ces chercheurs ont découvert que les chauves-souris qui vivent le plus longtemps ont une biochimie des télomères inhabituelle et, en fait, assez inhabituelle pour que ces nouvelles découvertes puissent s’avérer peu pertinentes pour comprendre les télomères, la télomérase et le vieillissement chez d’autres mammifères. Il semble qu’ils comptent sur l’allongement alternatif des télomères (ALT) pour maintenir la longueur des télomères, un processus qui ne fonctionne pas dans une cellule humaine adulte normale. Étant donné que la perte de la longueur des télomères semble être un marqueur du vieillissement plutôt qu’une cause, et un marqueur relativement peu couplé, la véritable pertinence de ce domaine de la biochimie réside probablement dans la relation entre la télomérase et d’importantes activités cellulaires, comme la capacité et la volonté des cellules somatiques de se répliquer ou des cellules souches de soutenir la fonction tissulaire.

Les chauves-souris présentent une biochimie cellulaire quelque peu différente de celle des espèces terrestres de bien d’autres façons. Les exigences métaboliques de la fuite ont conduit, par exemple, à une plus grande résilience au stress et aux dommages résultant du fonctionnement normal du métabolisme cellulaire. Lorsqu’on compare l’espérance de vie à la vitesse métabolique, où des taux métaboliques élevés impliquent habituellement une courte durée de vie, certaines espèces de petites chauves-souris sont des valeurs aberrantes notables. La chauve-souris de Brandt, par exemple, a une durée de vie de quatre décennies bien qu’elle ait la même taille que les mammifères terrestres qui ne vivent que quelques années.

L’une des principales mises en garde, au stade actuel de la recherche sur les télomères et l’utilisation des thérapies géniques de la télomérase – ou d’autres moyens d’accroître l’activité de la télomérase – comme traitement des aspects du vieillissement est que les souris et les humains ont des dynamiques et des modèles de télomérase naturels très différents. L’équilibre entre le risque de cancer et l’augmentation bénéfique de l’activité des cellules souches résultant des thérapies par télomérase peut s’avérer significativement différent selon les espèces. Le fait que ces chauves-souris ont leur propre dynamique évolutive unique, celle qui est beaucoup plus éloignée, suggère que cette portion de la biologie comparative pourrait ne pas être aussi utile à la science pratique du vieillissement que l’on l’espérait. Le chemin le plus rapide vers la compréhension est probablement d’étendre les travaux actuels sur les thérapies par télomérase à des espèces plus proches de l’homme dans leur biologie télomérique, comme les chiens et les porcs peut-être. Ou, comme certains le prétendent, faire des essais humains immédiatement.

Nous devons de toute urgence mieux comprendre les mécanismes du processus de vieillissement, en vue d’améliorer la qualité de vie future de nos populations vieillissantes. La plupart des études sur le vieillissement ont été effectuées chez des espèces modèles de laboratoire à courte longévité, étant donné la facilité de manipulation, le logement et la durée de vie. Bien qu’il s’agisse d’excellentes espèces à l’étude, il est difficile d’extrapoler les résultats expérimentaux de ces espèces de laboratoire de courte durée à des espèces à longue durée de vie, comme les humains. Par conséquent, on a fait valoir que les espèces à longue durée de vie, comme les chauves-souris, pourraient être de meilleurs modèles pour étudier les processus de vieillissement pertinents pour les humains.

Seules 19 espèces de mammifères vivent plus longtemps que les humains en proportion de leur taille, et 18 de ces espèces sont des chauves-souris. Les chauves-souris sont les mammifères dont la durée de vie est la plus longue par rapport à leur taille, la plus ancienne (Myotis brandtii) ayant plus de 41 ans, pesant ~7 g et vivant environ 9,8 fois plus longtemps que prévu pour sa taille. Bien qu’il s’agisse d’une excellente espèce modèle pour étudier la prolongation de l’aire de santé, d’un point de vue logistique, il est difficile d’étudier le vieillissement chez les chauves-souris parce qu’elles ne sont pas facilement maintenues en captivité. Ici, en s’appuyant uniquement sur plus de 60 années d’études cumulatives à long terme de marques et de recaptures de quatre populations sauvages de chauves-souris à longue durée de vie, nous déterminons si les télomères, un facteur moteur du processus de vieillissement, raccourcissent avec l’âge dans Myotis myotis (n = 239); âge, 0 à 6 ans et plus), Rhinolophus ferrumequinum (n = 160; âge, 0 à 24 ans), Myotis bechsteinii (n = 49; âge, 1 à 16 ans) et Miniopterus schreibersii (n = 45; âge, 0 à 17 ans).

Nous montrons que les télomères se raccourcissent avec l’âge dans Rhinolophus ferrumequinum et Miniopterus schreibersii, mais pas dans le genre de chauve-souris ayant la plus grande longévité, Myotis. Comme chez l’homme, la télomérase n’est pas exprimée dans le sang ou les fibroblastes de Myotis myotis. Les tests de sélection sur les gènes de maintien des télomères montrent que l’ATM et le SETX, qui réparent et préviennent les dommages à l’ADN, sont potentiellement médiateurs de la dynamique des télomères chez les chauves-souris Myotis. Vingt et un gènes de maintien des télomères sont exprimés différentiellement dans Myotis, dont 14 sont enrichis pour la réparation de l’ADN et 5 pour des mécanismes alternatifs d’allongement des télomères. Ces résultats, combinés à l’expression différentielle des ATM, SETX, MRE11a, RAD50 et WRN dans tous les tissus du genre Myotis par rapport à d’autres mammifères, suggèrent un rôle potentiel pour l’allongement alternatif des mécanismes de télomères (ALT) dans le maintien des télomères chez ces espèces. Si les télomères sont maintenus par des mécanismes ALT chez les espèces de Myotis, ces gènes peuvent représenter d’excellentes cibles thérapeutiques étant donné que l’incidence du cancer chez les chauves-souris est rare.

Les antagonistes de MDM2 atténuent les signaux nocifs des cellules sénescentes

Un bon nombre des scientifiques qui travaillent à l’élaboration de thérapies pour lutter contre la sénescence cellulaire, l’une des causes du vieillissement, s’intéressent davantage à la suppression de la signalisation de ces cellules qu’ à leur destruction. Cyniquement, un traitement que l’on doit continuer à utiliser régulièrement est beaucoup plus intéressant pour les entreprises pharmaceutiques qu’un traitement qui ne doit être appliqué qu’une fois tous les quelques années au maximum. Jusqu’ à ce que les chercheurs rencontrent une population de cellules sénescentes qui ne peuvent pas être enlevées en toute sécurité, la destruction continue de ressembler à la meilleure option. Les cellules sénescentes sont nocives en raison du mélange de signaux qu’elles génèrent, un mélange qui est encore relativement mal cartographié et mal compris. La suppression pourrait bien s’avérer un processus long et difficile de progrès à petits degrés, tandis que la destruction peut être réalisée dans un avenir proche et élimine tous les signaux nocifs, qu’ils soient compris ou non.

Les astrocytes sont un candidat potentiel pour une population de cellules sénescentes qui pourrait être difficile à enlever. Il n’est pas tout à fait clair que tous les astrocytes montrant des marqueurs de sénescence sont effectivement sénescents, mais si c’est le cas, il représente une grande partie de tous les astrocytes dans le cerveau vieillissant. La clairance soudaine de ces cellules ne serait probablement pas saine, quels que soient les dommages incrémentiels qu’elles causent. En gardant ce genre de chose à l’esprit, il est prudent d’avoir une stratégie de sauvegarde en cours de développement, qu’il s’agisse d’une forme de vannage et de remplacement incrémentiel de ces cellules au fil du temps, ou d’une forme de suppression de leur mauvais comportement tout en leur permettant de vivre.

Une des caractéristiques communes du vieillissement est l’inflammation chronique de bas niveau, appelée inflammation stérile ou inflammation inflammatoire. Même si toutes les sources de l’inflammation ne sont pas claires, il est probable qu’elle provient au moins en partie de cellules sénescentes. Les cellules de mammifères subissent une sénescence en réponse à des stimuli stressants. Une caractéristique importante des cellules sénescentes est la sécrétion d’une myriade de facteurs biologiquement actifs, appelés le phénotype sécrétoire associé à la sénescence (SASP).

Le SASP est similaire entre les souris et les humains, et comprend des cytokines inflammatoires telles que IL-6 et IL-8. Le SASP peut perturber le microenvironnement environnant et les fonctions cellulaires normales, et stimuler les phénotypes malins dans les cellules voisines. Les cellules sénescentes peuvent également favoriser la croissance tumorale chez la souris. Comme les cellules sénescentes augmentent avec l’âge et se retrouvent fréquemment dans les tissus hyperplasiques et dégénératifs, le SASP peut être une cause majeure d’inflammation. Les composés qui modulent le SASP sont prometteurs pour améliorer un certain nombre de maladies du vieillissement, y compris le cancer.

Les Nutlins ont été identifiés à l’origine comme de puissantes petites molécules qui inhibent l’interaction entre p53 et MDM2, ce qui favorise la dégradation de p53. Nutlin stabilise donc p53, favorisant ainsi la mort apoptotique des cellules cancéreuses. Il est important de noter que dans les cellules cancéreuses, la nutline 3a inhibe l’activité de NF-κ B, un puissant stimulateur transcriptionnel de gènes codant pour les cytokines inflammatoires, d’une manière dépendante de la p53. L’importance clinique des inhibiteurs du MDM2 à petites molécules comme la nutlin-3a a stimulé la découverte de composés semblables, comme le MI-63, qui sont des inhibiteurs plus efficaces de l’interaction MDM2-p53.

Nous avons étudié les effets des antagonistes de l’interaction MDM2-p53 à petites molécules sur les phénotypes sénescents, y compris le SASP, des fibroblastes humains primaires et des cellules épithéliales. Nous avons utilisé la nutline-3a, ainsi que l’inhibiteur de petites molécules non peptidiques de MDM2, MI-63. Nous avons comparé ces composés pour leur capacité à induire un état de croissance, qu’il s’agisse d’une quiescence ou d’une sénescence, dans les cellules humaines, et nous avons évalué leur capacité à moduler le SASP. Nous avons constaté que les deux composés déclenchent des marqueurs choisis d’un état semblable à celui de la sénescence, mais que l’arrêt de la croissance était réversible, et que les deux composés supprimaient de façon significative le PASS, ce qui suggère une utilité potentielle en tant qu’agents thérapeutiques.

SIRT4 : régulateur de la longévité chez la drosophile

LongLongLife SIRT4 régulateur longévité drosophile

Réguler la longévité : une recherche pionnière

Une étude parue récemment dans Proceedings of the National Academy of Sciences a révélé l’importance de la protéine mitochondriale Sirtuine 4 (Sirt4) dans la régulation du métabolisme et de la longévité chez la drosophile. Il s’agit de la première étude ayant démontré le rôle du niveau d’activité du gène de Sirt4 pour l’allongement de la durée de vie de la drosophile.

LongLongLife SIRT4 régulateur longévité drosophile

Les expériences menées ont montré qu’une sur-expression du gène de Sirt4 entraînait une prolongation de la durée de vie de la drosophile, augmentée de 20 %. À l’opposé, des drosophiles génétiquement modifiées ne présentant plus la protéine ont vu leur durée de vie réduite de 20 % [1].

Il a également été montré que des drosophiles n’exprimant pas Sirt4 n’avaient pas la capacité d’exploiter les ressources énergétiques stockées pour surmonter une période de jeûne. Ce faisant, leur activité physique ainsi que leur fertilité en étaient réduites [1].

Ces résultats témoignent de l’importance de la protéine Sirt4 dans l’homéostasie métabolique, notamment pour la réponse au jeûne, permettant d’assurer la survie de l’organisme. Par ailleurs, la sur-expression de la protéine entraîne un allongement de la durée de vie, suggérant qu’accroître l’activité du gène de Sirt4 exercera des effets bénéfiques sur le métabolisme et la longévité.

Et SIRT4 chez l’Homme ?

Également présente chez l’homme, Sirt4 est une protéine mitochondriale à activité lysine deacylase dépendante du NAD+ de la famille des sirtuines [2,3]. Il existe chez l’Homme 7 isoformes de la protéine (Sirt1 à 7). Elles régulent notamment le métabolisme et la réponse au stress : elles sont donc considérées comme des cibles thérapeutiques pour les maladies liées à l’âge, tels que les troubles métaboliques et les maladies neurodégénératives [4]. Chez l’Homme, Sirt 4 régule principalement le métabolisme des acides gras et l’apoptose [4], mais elle est une des sirtuines dont les fonctions restent des moins bien connues.

De tels résultats sur le modèle de la drosophile pourront inspirer d’autres études pour la compréhension des rôles de Sirt4 dans le métabolisme humain. À plus long terme, ces résultats encourageants ouvrent de nouvelles pistes pour la recherche dans le traitement de troubles métaboliques liés à l’âge, tels que l’obésité et le diabète de type 2.

Références

[1] Jason G. Wood, Bjoern Schwer, Priyan C. Wickremesinghe, Davis A. Hartnett, Lucas Burhenn, Meyrolin Garcia, Michael Li, Eric Verdin, Stephen L. Helfand. Sirt4 is a mitochondrial regulator of metabolism and lifespan in Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201720673

[2] Rommel A. Mathias, Todd M. Greco, and Ileana M. Cristea. Identification of Sirtuin4 (SIRT4) Protein Interactions: Uncovering Candidate Acyl-Modified Mitochondrial Substrates and Enzymatic Regulators. Methods Mol Biol . 2016 ; 1436: 213–239

[3] ScienceDaily, Boosting Sirt4 gene activity extends healthy lifespan in fruit flies, 29 January 2018.

[4] Martin Pannek, Zeljko Simic, Matthew Fuszard, Marat Meleshin, Dante Rotili, Antonello Mai, Mike Schutkowski & Clemens Steegborn. Crystal structures of the mitochondrial deacylase Sirtuin 4 reveal isoform-specific acyl recognition and regulation features. Nature communications, 15 November 2017.

Anne Fischer

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Anne is studying medicine science at the Institute of Pharmaceutical and Biological Science in Lyon and she has graduated with a Bachelor’s degree in molecular and cellular biology at the University of Strasbourg.

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Anne étudie les sciences du médicament à l’Institut des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques de Lyon. Elle est titulaire d’une licence en biologie moléculaire et cellulaire de l’Université de Strasbourg.

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Dr. Marion Tible

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Marion Tible has a PhD in cellular biology and physiopathology. Formerly a researcher in thematics varying from cardiology to neurodegenerative diseases, she is now part of Long Long Life team and is involved in scientific writing and anti-aging research.

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Marion Tible est docteur en biologie cellulaire et physiopathologie. Ancienne chercheuse dans des thématiques oscillant de la cardiologie aux maladies neurodégénératives, elle est aujourd’hui impliquée au sein de Long Long Life pour la rédaction scientifique et la recherche contre le vieillissement.

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Une vie sans fin : lecture transhumaniste

Transhumanistes versés dans la lutte anti-vieillissement : faut-il lire « Une vie sans fin », le nouveau roman de Frédéric Beigbeder?

De la « science non-fiction »

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Pour le transhumanisme anti-vieillissement francophone, l’année 2018 s’est ouverte sur la publication du nouveau roman de Frédéric Beigbeder, « Une vie sans fin », où son héros homonyme se prend d’une passion soudaine pour la science de la longévité. Quinquagénaire célèbre et fortuné en proie à une soudaine terreur de la mort, le narrateur parcourt la planète, d’expert en expert, de thérapie en thérapie, singulariste convaincu, dans le but assumé de tuer la mort.

N’en déplaise à nos amis transhumanistes, il s’agit bel et bien d’un roman et nullement d’un guide pratique, malgré l’avertissement d’ouverture qui promet un ouvrage de « science non-fiction » dont tout le contenu scientifique est bien réel. Ceci a le mérite de réconcilier la quête scientifique et ses inévitables implications philosophiques : transhumaniste, peut-être, mais humain malgré tout, à travers d’abondantes réflexions centrées autour de la peur de la vieillesse, de la mort, et via la famille du narrateur, un hommage à la vie.

De la science du vieillissement

L’avertissement en préface ne ment pas : on a bel et bien affaire à des explications et des techniques qui existent et ne sortent pas tout droit de l’imagination de l’auteur.

La méthode de réjuvenation biologique centrale dans le roman qui prête le plus à débat demeure celle des transfusions de sang jeune. Or, depuis une étude publiée par l’université de Berkeley en 2016, on sait désormais que ce n’est pas si simple : pour les expériences qui ont abouti à cette conclusion, les souris, jeunes et vieilles, étaient reliées en circuit fermé – le sang d’une souris était filtré par les organes de l’autre, et vice-versa, dans un système appelé parabiose. Dans cette configuration, l’état général de la souris jeune se dégrade tandis que celui de la vieille souris s’améliore ; cependant, il est possible que cela ne soit pas dû uniquement au partage de leur sang, mais aussi à son filtrage par des organes plus ou moins jeunes. Ainsi, bien qu’il existe des cliniques américaines proposant des transfusions de sang jeune, il convient de garder à l’esprit que l’efficacité du procédé est aujourd’hui contestée.

Par ailleurs, le narrateur explore un maximum de pistes pour augmenter sa longévité : que ce soit par la prise en charge générale de sa santé à travers une batterie d’examens et des changements radicaux à son hygiène de vie, ou par des cures de rajeunissement en clinique suisse, à base de jeûne (pour stimuler l’autophagie cellulaire) et d’injections laser en intraveineuse (on peut en trouver un extrait ici). Il n’hésite pas à dépasser la simple biologie, car après avoir préservé ses cellules souches, il entreprend de sauvegarder sa conscience sur un support informatique. On peut néanmoins regretter que la part belle soit faite au sensationnel (crispérisation de l’humanité, cures à plusieurs dizaines de milliers d’euros) aux dépens des solutions médicamenteuses comme les compléments alimentaires ou les récents essais de médicaments sénolytiques.

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« Une vie sans fin » inscrit le transhumanisme dans un courant mainstream

La part belle est faite aux explications de vulgarisation scientifique, à travers des invités de marque qui ont accordé des entretiens à l’auteur : Stylianos Antonarakis, Frédéric Saldmann, Yossi Buganim, André Choulika, Laurent Alexandre, Georges Church. Ces entretiens sont prétextes à des explications détaillées sur les spécialités de chacun, ce qui se révèle indéniablement instructif, avec l’avantage de nous ouvrir une fenêtre littéraire l’univers et la personnalité de chacun d’entre eux – y compris le célèbre laboratoire de Georges Church, le Church Lab.

Dans « Une vie sans fin », tous les ingrédients du roman sont idéalement dosés : explications scientifiques, réflexions philosophique, intrigue, il existe même des listes pour séparer les chapitres et laisser au lectorat le temps de respirer entre deux révélations sur le futur de l’humanité. Quand bien même vous n’auriez plus rien à apprendre sur le sujet, ce roman reste une lecture sympathique, qui permet d’ancrer le transhumanisme anti-vieillissement dans un courant plus mainstream que jamais – et vous n’hésiterez pas à le prêter à vos amis !

« Une vie sans fin », Frédéric Beigbeder, 2018, éd. Grasset, 22€

Transhumanisme et vieillissement : Fight Aging! 22 janvier 2018

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Fight Aging! Extraits

Parce que tout le monde ne comprend pas forcément la langue de Shakespeare, Long Long Life vous fournit une traduction automatique post-éditée des éléments les plus importants de la newsletter Fight Aging! 

Fight Aging! fournit un résumé hebdomadaire des actualités et des commentaires pour des milliers d’abonnés intéressés par la science de la longévité: progrès en matière de contrôle médical du vieillissement afin de prévenir la vulnérabilité, la souffrance et les maladies liées à l’âge, ainsi que pour fournir des améliorations dans la compréhension actuelle de ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas lorsqu’il s’agit de prolonger une vie saine. Attendez-vous à voir des résumés des récents progrès de la recherche médicale, des nouvelles de la communauté scientifique, des initiatives de collecte de fonds pour accélérer le travail sur la réparation et l’inversion du vieillissement, des liens vers des ressources en ligne, et bien plus encore.

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Extraits de Fight Aging! :

  • Les cellules sénescentes sont volumineuses, ce qui suggère quelques voies plus simples pour déterminer le niveau de sénescence chez les sujets humains
  • Les cellules endothéliales génératrices de BMP4 stimulent la régénération du thymus
  • Le personnel du ZIPAR évalue les conséquences qu’aurait la recherche contre le vieillissement
  • Une tentative d’utiliser les niveaux de protéines plutôt que les modèles épigénétiques pour construire un biomarqueur du vieillissement
  • La quercétine n’est peut-être pas un médicament sénolytique utile
  • Fournir des cellules de type microglie au cerveau pour détruire l’amyloïde β ?
  • Torin1 comme exemple de la recherche de meilleurs rapalogues, avec un focus sur l’autophagie

Les cellules sénescentes sont volumineuses, ce qui suggère quelques voies plus simples pour déterminer le niveau de sénescence chez les sujets humains

L’augmentation du nombre de cellules sénescentes avec l’âge est une des causes premières du vieillissement dégénératif. Les cellules somatiques deviennent sénescentes lorsqu’elles atteignent la limite de Hayflick sur la réplication, ou deviennent endommagées, ou rencontrent un environnement toxique. Elles cessent de se répliquer et s’autodétruisent ou sont détruites par le système immunitaire. Cependant, une petite fraction des innombrables cellules qui deviennent sénescentes chaque jour parviennent à échapper à la destruction. Elles s’attardent, de plus en plus nombreuses chaque année, et le puissant mélange de molécules de signalisation qu’elles sécrètent contribue à de nombreuses formes de dysfonctionnement tissulaire et d’insuffisance organique, allant de la fibrose à la perte de capacité régénératrice, en passant par une inflammation accrue et la perte d’élasticité tissulaire.

Heureusement, nous sommes à quelques années de la disponibilité clinique des thérapies qui peuvent détruire une fraction de ces cellules. Quelques startups travaillent sur des traitements sénolytiques allant des médicaments chimiothérapeutiques réintroduits aux thérapies géniques en passant par les thérapies à base d’anticorps. Les traitements sensibilolytiques qui fonctionnent chez les humains produiront littéralement un certain rajeunissement, ce qui fera reculer l’une des causes du vieillissement. Ils n’ont même pas besoin d’être coûteux dans le cas de nouveaux médicaments candidats, bien qu’ils ne soient probablement pas aussi efficaces que les résultats finaux des efforts de développement ultérieurs. En effet, les aventuriers peuvent commander et utiliser certains de ces médicaments candidats même maintenant, et expérimenter sur eux-mêmes, avec très peu de dépenses de fonds. La prudence est toujours recommandée, bien sûr.

L’objection la plus importante à l’auto-expérimentation en ce qui concerne les premières thérapies légitimes de rajeunissement est peut-être qu’il n’ y a pas de mesure facilement disponible qui déterminera exactement combien de cellules sénescentes ont été détruites par un traitement. C’est également un défi pour les essais pilotes formels sur des humains. Cela signifie que des mesures secondaires ou un travail de laboratoire coûteux sont nécessaires, et dans le cas d’une personne fondamentalement en bonne santé d’âge moyen, il se peut fort bien qu’il soit difficile de séparer les effets d’une thérapie de rajeunissement grossière mais légitime du bruit statistique. Le vieillissement a de nombreuses causes contributives distinctes, des formes de dommages cellulaires et tissulaires qui se mélangent pour produire le déclin lent initial. Il est raisonnable de s’attendre à ce qu’il soit difficile de voir l’effet à court terme de l’élimination de 25 % des cellules sénescentes chez, disons, une personne de 50 ans qui n’ a pas encore développé une manifestation grave de l’une des affections liées à l’âge les plus fortement liées à la sénescence cellulaire. D’autre part, il produira peut-être un impact significatif sur les mesures cardiovasculaires comme la tension artérielle et le pouls. Sans faire référence à un ensemble de données qui n’existe pas encore, il est difficile de dire lequel d’entre eux est pertinent.

Les mesures de la numération des cellules sénescentes chez un individu vivant seraient toutefois incontestables, en supposant qu’elles pourraient être effectuées sans causer de blessures au cours du prélèvement, puisque les cellules sénescentes sont générées temporairement dans le cadre de la réponse aux lésions. Compte tenu d’une telle métrique, évaluée avant et après un traitement, on pourrait définitivement dire si le traitement a atteint ou non le résultat escompté – et toute l’incertitude quant aux avantages secondaires obtenus à un âge donné et à l’état de santé deviendra alors davantage une question de recherche plus intéressante. Malheureusement, nous ne disposons pas encore d’un outil utile et largement disponible pour atteindre ce résultat. Les possibilités incluent, disons, une certaine forme d’analyse d’échantillon sanguin qui cherche le modèle distinctif des molécules de signalisation produites par les cellules sénescentes. Il s’agit d’un projet de recherche et de développement raisonnable pour tout groupe capable d’effectuer des analyses de sang fondées sur la protéomique, et peut-être qu’il y a des gens qui y travaillent discrètement.

Les auteurs du document en libre accès ci-dessous présentent une alternative intéressante, qui pourrait être plus facilement établie et déployée. Elle repose sur l’observation que les cellules sénescentes sont grandes, parfois deux fois plus grandes que les cellules normales, voire davantage. Ainsi, ces cellules pourraient être filtrées du sang par l’utilisation de dispositifs à canal fluidique de taille appropriée, puis comptées par cytométrie de flux, une tâche bien établie et courante dans l’industrie des dispositifs microfluidiques. Est-il raisonnable de s’attendre à ce qu’un plus grand nombre de cellules sénescentes dans la circulation sanguine reflète plus ou moins fidèlement un fardeau accru de sénescence dans tout le corps? Peut-être, mais encore une fois, le travail pour prouver et quantifier tout cela n’ a pas encore été accompli. Néanmoins, l’approche microfluidique d’un test de sénescence semble une direction très prometteuse pour le développement ultérieur.

Puce de sénescence à très haut débit pour l’isolation et l’élimination de cellules sénescentes

La sénescence cellulaire est un état d’arrêt permanent du cycle cellulaire dû à des stress génotoxiques et il a été démontré qu’elle est impliquée dans le vieillissement et la tumorigénèse de l’organisme. Par conséquent, la sénescence cellulaire est un biomarqueur important pour le vieillissement ainsi que les stress génotoxiques comme les rayonnements ionisants. Cependant, le petit nombre de cellules sénescentes dans les biofluides comme le sang entier limite leur détection rapide et sensible. Une méthode d’isolement efficace est très recherchée pour les diagnostics au point de service basés sur les cellules sénescentes, comme la biodosimétrie des rayonnements. De plus, des études animales récentes ont démontré le potentiel du ciblage thérapeutique des cellules sénescentes pour lutter contre le vieillissement et les maladies liées à l’âge. Étant donné que les voies ascendantes ou descendantes des cellules sénescentes, telles que celles qui impliquent les cellules p16, p21 et p53, fonctionnent également à divers degrés dans leurs équivalents saines dans les tissus et les organes, les méthodes conventionnelles qui ciblent ces voies à l’aide de petites molécules et de médicaments protéiques pourraient entraîner des effets secondaires chez les humains. Alternativement, les moyens physiques en tirant profit de l’augmentation de la taille des cellules pendant la sénescence cellulaire fournissent une nouvelle approche attrayante pour enlever sélectivement les cellules sénescentes de leurs homologues non-sensibles et d’autres cellules de fond.
Différentes techniques microfluidiques ont été mises au point pour la séparation cellulaire en fonction de leurs propriétés physiques. Parmi ces techniques, la filtration est l’approche la plus prometteuse pour traiter le sang entier non dilué en vue de la séparation des cellules rares et de sa mise à l’échelle pour obtenir un débit élevé. Cependant, plusieurs défis doivent être surmontés avant que cette technique puisse être largement utilisée. Dans le cas d’une filtration en flux sans fin dont le sens d’écoulement est perpendiculaire à la surface du filtre, un problème courant est le colmatage et la saturation du filtre, ce qui entraîne une faible efficacité de séparation, la pureté de l’échantillon et la robustesse du dispositif. Dans certaines études, on a adopté un écoulement inversé périodique ou une oscillation fluidique pour remédier au colmatage. Afin d’éviter les dommages aux cellules et les problèmes de colmatage, la filtration en microfluidique a été développée avec une direction d’écoulement parallèle à la surface du filtre. Par conséquent, une force de cisaillement a été générée pour amener les plus grosses particules vers l’aval au lieu de pénétrer dans les pores de filtration. Cependant, afin d’assurer une séparation efficace des cellules dans une configuration à flux parallèle, la filtration cross-flow a généralement un canal beaucoup plus long avec un débit généralement inférieur à 1 ml/h. Malgré le faible débit inhérent aux dispositifs microfluidiques, un débit plus élevé (p. ex., plus de 1 ml/min) est hautement souhaitable pour traiter un grand volume d’échantillons de sang total. Le débit élevé est particulièrement difficile pour un flux continu en raison des difficultés d’intégration du système et de contrôle fluidique pour le multiplexage sur puce microfluidique.

Pour surmonter les problèmes de colmatage et de dommages cellulaires tout en obtenant un débit et un taux de récupération élevés, nous avons développé un microdispositif (puce de sénescence) pour le tamisage tridimensionnel en prenant avantage à la fois des filtrations en flux nul et en flux transversal. Un réseau de micropiliers incliné a été fabriqué avec un angle d’inclinaison par rapport à l’écoulement du fluide (entre 0° et 90°). Par conséquent, les particules pourraient non seulement être tamisées efficacement, mais aussi subir une force de cisaillement fluidique pour réduire le colmatage et préserver l’intégrité des cellules. De plus, les micropiliers fonctionnaient en porte-à-faux, qui n’avaient qu’une seule extrémité fixée. Leur flexibilité permettait une petite déformation lors de l’expérience d’une pression fluidique, créant des centaines de volets dans le sens vertical en fonction du débit. Ces volets ont aidé à relâcher la contre-pression, à réduire le colmatage et à améliorer considérablement le débit de séparation.

Nous avons utilisé notre puce de sénescence pour isoler et analyser les cellules sénescentes dans le sang entier non dilué et la moelle osseuse de souris. Nous avons choisi les cellules souches mésenchymateuses (MSC) parce que nous avons déjà caractérisé leur progression de sénescence induite par les rayonnements ionisants. Dans cette étude, nous avons utilisé des CSM humains sénescents induits par les rayons H2O2 et X et dopés dans le sang total, comme système biologique modèle, pour démontrer la séparation rapide et l’analyse des cellules sénescentes à l’aide de notre puce de sénescence. L’appareil optimisé a ensuite été utilisé pour une étude animale visant à isoler des cellules sénescentes de la moelle osseuse de souris soumises à une irradiation corporelle totale (TBI) de rayons X. Pour réaliser l’élimination ultra-haute-débit de cellules sénescentes pour la purification du sang, nous avons agrandi les dimensions de la puce et empilé plusieurs puces pour construire un système multiplexé. Nous avons démontré que notre puce sénescente à grande échelle pouvait réaliser un traitement parallèle avec un débit allant jusqu’ à 300 ml/h.

Les cellules endothéliales génératrices de BMP4 stimulent la régénération du thymus

La communauté scientifique s’intéresse à la régénération et au développement tissulaire du thymus, car cela pourrait en principe résoudre l’une des causes du déclin de la fonction immunitaire lié à l’âge. Cela vaut la peine de surveiller les efforts actuels, comme celui que nous venons de mentionner, à un stade précoce de l’exploration. Le thymus est l’endroit où les cellules du système immunitaire adaptatif mûrissent, et est donc l’un des deux facteurs importants qui déterminent le rythme auquel les nouvelles cellules immunitaires pénètrent dans l’organisme, prêtes à agir. L’autre est la qualité et l’activité de la population de cellules souches hématopoïétiques dans la moelle osseuse, où des cellules immunitaires sont créées.

Le thymus est très actif pendant l’enfance, mais au début de l’âge adulte, une grande partie des tissus spécialisés – qui hébergent les cellules immunitaires à mesure qu’elles mûrissent – s’atrophient pour être remplacés par la graisse. La portion restante de ce tissu s’efface plus lentement au cours de la vie, et le rythme auquel les nouvelles cellules immunitaires arrivent s’estompe avec elle. Une part importante de l’échec du système immunitaire plus tard dans la vie provient du rythme toujours plus lent de l’introduction des cellules immunitaires. Les cellules immunitaires dysfonctionnelles, épuisées et sénescentes s’accumulent. Le système immunitaire finit par être submergé par la dégradation de ses fonctions, ses composants ne sont pas assez souvent remplacés. Il a été démontré que la restauration des parties actives du thymus à une taille de jeunesse a aidé les souris, et on peut espérer qu’il en sera de même chez les humains.

Le thymus, organe du système lymphatique, joue un rôle critique dans la fonction immunitaire, produisant les lymphocytes T essentiels à la réponse immunitaire. Le thymus, qui rétrécit avec l’âge, est très sensible aux dommages causés par le stress et l’infection. Et alors qu’il peut se remettre de telles attaques – le processus est connu sous le nom de régénération thymique endogène – des blessures plus graves, par exemple, de la chimiothérapie ou des radiothérapies, peut prolonger considérablement le temps de récupération. Cela peut entraîner une susceptibilité accrue aux infections et même à la rechute du cancer chez les patients alors que leur taux de lymphocytes T est faible. « Nous ne comprenons pas vraiment pourquoi le thymus rétrécit avec l’âge, ou comment le rendre plus gros chez les patients où il serait probablement utile d’avoir des lymphocytes T. »

On sait depuis près d’un siècle que le thymus peut se régénérer, mais les mécanismes qui contrôlent ce processus n’ont pas été largement étudiés. Les chercheurs ont donc effectué une analyse transcriptomique d’une section du thymus de la souris à la suite d’une lésion par irradiation corporelle totale (TBI). Ils ont trouvé une série de gènes qui ont été considérablement régulés, y compris plusieurs déjà connus pour être impliqués dans la fonction thymique, ainsi que Bmp4. « Nous sommes vraiment intéressés à comprendre ces processus de régénération endogène pour pouvoir les exploiter en stratégies cliniquement pertinentes et innovantes pour stimuler la fonction thymique. »

Les chercheurs ont traité des souris avec un inhibiteur de BMP, la veille du TBI, afin de déterminer si la signalisation BMP est nécessaire pour la régénération endogène. Les souris traitées ont montré un rétablissement significativement moins bon que les témoins, ce qui indique l’importance de la MPG dans le processus. Dans le cadre d’une expérience connexe, les chercheurs ont ensuite injecté des cellules endothéliales dans le sang de souris 72 heures après l’IRT et ont constaté que, ce faisant, le nombre de cellules thymiques augmentait par rapport aux témoins. Lorsqu’ils injectaient les cellules directement dans le thymus, il fallait 100 fois moins de cellules endothéliales pour obtenir la même capacité de régénération endogène que lorsqu’ils les injectaient par voie intraveineuse. Cela suggère que certaines cellules endothéliales de la circulation sanguine parviennent à atteindre le thymus, ont-ils écrit dans leur rapport.

Les thérapies basées sur la recherche seraient plus susceptibles d’utiliser du BMP4 isolé qu’une lignée cellulaire endothéliale. Une autre direction intéressante à l’avenir serait de savoir si cette même voie pourrait être utilisée dans le thymus vieillissant. Dans ce scénario, ou en cas de dommages associés à des maladies chroniques, le fait d’augmenter l’activité du BMP4 pourrait également stimuler la régénération thymique.

4702648761_abbd863549_zLe personnel du ZIPAR évalue les conséquences qu’aurait la recherche contre le vieillissement

Les membres du ZIPAR, le Zurich Institute of Public Affairs Research, ont des intérêts académiques futuristes quelque peu analogues à ceux du Future of Humanity Institute (FHI) au Royaume-Uni, mais avec un horizon à plus court terme et une considération découlant de ce que certains pourraient considérer comme des détails de politique insignifiants et sans importance. Si le véritable héritage de l’ISP et de son réseau est de donner naissance à de nombreuses organisations de pairs, où un nombre croissant de personnes mettent du temps à réfléchir sérieusement à l’avenir du progrès technologique et de la mise en valeur radicale du corps humain et de l’esprit… eh bien, il y a certainement des héritages pires que cela. Elle pourrait être considérée comme l’une des facettes des dernières étapes de la victoire silencieuse et radicale de la génération passée de la pensée futuriste et transhumaniste, dans laquelle elle devient un champ d’académies politiques, en même temps que les premières technologies transformatrices sont mises en œuvre afin d’éliminer les limites de la condition humaine.

La technologie est intimement liée au progrès épistémique: la technologie est l’application pratique des connaissances et des compétences acquises par l’investigation rationnelle, et à son tour, la technologie nous permet d’approfondir notre compréhension rationnelle du monde. Cependant, la technologie est plus que le produit et les moyens d’une compréhension plus précise et plus complète du monde. La technologie nous permet de faire des choses qui dépassent les limites naturelles de notre biologie. Pour la plupart, nous ne pensons pas beaucoup à cette propriété de la technologie. Quand on fait du vélo, par exemple, on utilise une technologie qui nous permet de passer de A à B de façon beaucoup plus efficace qu’ à pied.

Parfois, cependant, transcender les limites de la biologie humaine par le biais de la technologie ne suscite pas seulement des levers de sourcils, mais aussi des inquiétudes généralisées. La plupart des gens acceptent intuitivement la plupart des façons dont la technologie change ou élimine complètement les limites biologiques. Cependant, certaines limites biologiques semblent pour ainsi dire inaccessibles. L’une de ces limites est la durée de vie naturelle finie des êtres humains: la mort est une composante naturelle de la vie, et essayer de mettre fin à la mort naturelle peut sembler étrange. Notre réponse viscérale à l’idée de mettre fin à la mort, bien sûr, n’est guère plus que le biais du statu quo, associé à une variante de la fausseté voulue. La question de savoir si quelque chose est moralement souhaitable ne dépend pas du statu quo.

Mettre fin à la mort biologique naturelle a un certain nombre d’avantages qui vont au-delà de l’idée intuitive quece serait étrange de ne pas exister. Nous les humains, nous sommes systématiquement irrationnels dans de nombreux domaines, en raison de nos biais cognitifs. L’un de ces domaines est l’évaluation des risques. Une des sources de notre perception biaisée du risque est notre cycle biologique naturel. Les choses qui se produiront dans l’avenir nous importent moins que les choses qui se produiront immédiatement, simplement parce qu’il y a de l’incertitude quant à l’avenir. Si nous mettons fin à la mort biologique naturelle, nous changeons radicalement nos perspectives d’avenir. Nous n’essayons pas d’imaginer un monde dans lequel nous n’existerions plus, mais nous pensons plutôt à un monde futur qui est un monde distant, mais dont nous allons néanmoins faire partie. Un changement de perspective aussi radical pourrait contribuer à atténuer certains problèmes liés au biais actuel.

Nos préférences temporelles biaisées ne sont pas seulement présentes dans le domaine de la perception des risques, mais aussi dans le domaine apparemment simple de la planification prévisionnelle. Mettre fin à la mort biologique naturelle par le rajeunissement pourrait avoir un impact positif sur nos capacités de planification à long terme. D’un point de vue individuel, au niveau microéconomique, le fait de savoir que l’avenir à long terme (en termes de durée de vie humaine traditionnelle) n’est pas un monde incertain que l’on ne verra même pas, mais plutôt un état du monde qui se produira en temps voulu, pourrait inciter les individus à corriger automatiquement certains de leurs biais de planification. Après tout, si je sais que 50 ans plus tard, je serai toujours physiquement le même que maintenant, grâce au rajeunissement, alors je pourrais réfléchir plus attentivement aux décisions que je prends aujourd’hui et qui pourraient m’affecter à l’avenir.

Une tentative d’utiliser les niveaux de protéines plutôt que les modèles épigénétiques pour construire un biomarqueur du vieillissement

Les meilleurs candidats actuels pour un biomarqueur du vieillissement suffisamment robuste sont basés sur des modèles de méthylation de l’ADN, des marqueurs épigénétiques qui contrôlent le rythme de production de protéines spécifiques, et qui changent constamment en réponse aux circonstances. Les meilleures de ces horloges épigénétiques ont des degrés d’erreur dans l’âge évalué qui sont de cinq ans ou moins, selon la mise en œuvre. Les chercheurs ici ont choisi d’étudier les modèles de taux de protéines dans le sang plutôt que les marqueurs épigénétiques, en partie en raison de considérations économiques, car les outils de la biotechnologie sont plus matures et moins coûteux. Ils utilisent des techniques informatiques modernes pour essayer de construire des algorithmes de biomarqueurs utiles en analysant des données brutes obtenues auprès d’un grand nombre de personnes à différents âges. Leurs efforts aboutissent à un degré d’erreur d’environ six ans, ce qui pourrait être considéré comme encourageant; il serait peut-être possible de faire mieux grâce à cette méthode.

Pour réaliser cette étude, nous avons formé une série de réseaux neuronaux profonds sur des tests sanguins anonymes pour des patients de trois groupes ethniques distincts: les Coréens, les Canadiens et les Européens de l’Est. Nous avons d’abord comparé la précision prédictive de nos modèles d’apprentissage en profondeur formés à l’aide de données propres à la population, puis lorsque nous avons utilisé un ensemble de données combinées et diversifiées sur le plan ethnique qui comprend des patients des trois populations de patients. Nous avons utilisé le même espace de 20 marqueurs biochimiques sanguins, le même nombre de cellules et le même sexe pour former trois réseaux profonds distincts sur trois populations ethniques spécifiques.

Nous présentons plusieurs nouvelles horloges de vieillissement hématologiques. Le prédicteur le plus performant a obtenu une erreur moyenne absolue (MAE) de 5,94 ans avec une plus grande précision prédictive que le prédicteur le plus performant de notre horloge de vieillissement précédemment rapportée (qui a obtenu une MAE de 6,07 ans), bien qu’il ait été formé sur un espace de caractéristique plus étroit (21 par rapport à 41 caractéristiques). Ces résultats sont conformes à l’hypothèse selon laquelle les horloges vieillissantes de diverses ethnies ont le potentiel de prédire l’âge chronologique et de quantifier l’âge biologique avec une plus grande précision que les horloges vieillissantes génériques. En outre, ils ont une plus grande capacité à rendre compte de l’effet confondant des facteurs ethniques, géographiques, comportementaux et environnementaux sur la prédiction de l’âge chronologique et la mesure de l’âge biologique.

L’albumine, le glucose, l’urée et l’hémoglobine figuraient parmi les paramètres biochimiques sanguins les plus importants pour les trois prédicteurs propres à la population. L’albumine est la protéine la plus répandue dans le sang et sa fonction principale est la régulation de la pression oncotique, qui est essentielle à la dynamique des fluides transcapillaires, et l’hypoalbuminémie est souvent associée à la malnutrition, aux maladies du foie, aux lésions, à l’inflammation chronique et au processus de vieillissement. La glycémie, au contraire, tend à augmenter avec l’âge, et le glucose est capable de modifier les protéines via une glycosylation irréversible, une caractéristique directement associée au processus de vieillissement. Les taux d’urée sérique augmentent également avec l’âge, ce qui est associé à une diminution de la masse musculaire liée à l’âge. Les diminutions de l’hémoglobine liées à l’âge sont fréquentes chez les personnes âgées, une affection qui augmente le risque de maladie cardiovasculaire, le déclin cognitif et une baisse globale de la qualité de vie.

Notre horloge hématologique est cohérente avec ce que l’on sait déjà sur la biologie et la physiopathologie du vieillissement. Bien que les paramètres sanguins ne soient pas des biomarqueurs précis du vieillissement en soi, lorsqu’ils sont analysés en combinaison, ils peuvent être utilisés pour prédire raisonnablement avec précision l’âge chronologique et biologique. Les horloges de vieillissement hématologiques fondées sur l’apprentissage en profondeur, même lorsqu’elles sont formées sur un espace limité, démontrent une précision raisonnablement élevée dans la prédiction de l’âge chronologique.

La quercétine n’est peut-être pas un médicament sénolytique utile

Les composés sénolytiques sont ceux qui détruisent en priorité les cellules sénescentes. Comme ces cellules sont l’une des causes profondes du vieillissement, on s’intéresse beaucoup à la recherche et à la quantification de l’efficacité des composés sénolytiques. L’efficacité et la qualité des données probantes des sénolytiques connus et présumés varient grandement, et la quercétine est l’un des exemples les plus discutables. Je ne pense pas que quiconque s’attend à ce que la quercétine, à elle seule, ait un impact utile sur les cellules sénescentes et leur contribution au vieillissement dégénératif. L’étude arrive ici à la conclusion plausible que la quercétine ne peut vraiment pas atteindre cet objectif. Oui, il est vrai que l’étude menée chez la souris en 2015 sur le dasatinib et la quercétine à des fins chimiothérapeutiques a démontré que ces deux médicaments ont éliminé plus de cellules sénescentes que le dasatinib seul, mais la synergie avec d’autres composés est très différente des effets unilatéraux. La quercétine est un composé de complément largement utilisé et largement testé. Tout effet significatif de la quercétine seule sur la santé aurait probablement été découvert il y a de nombreuses années.

Auparavant, la quercétine était considérée comme un sénolytique dans les cellules endothéliales des veines ombilicales humaines sénescentes induites par irradiation. Les CEVHUV sont dérivées du cordon ombilical des nouveau-nés et ont longtemps été le seul modèle de cellules endothéliales humaines primaires (EC); cependant, ces cellules ne sont pas le meilleur modèle de maladies associées au vieillissement artériel humain. Il a été démontré que les CEVHU diffèrent considérablement des cellules endothéliales primaires dérivées du système vasculaire humain adulte. Dans la présente étude, nous avons examiné si la quercétine est un sénolytique dans la CE chez l’adulte et nous avons évalué si le quercétine 3-D-galactoside (Q3G; hyperoside) serait un sénolytique plus sélectif.

Nous avons utilisé des cellules endothéliales de l’artère coronaire humaine adulte (HCAEC), qui sont des cellules microvasculaires, comme modèle pertinent, et nous avons généré deux groupes de cellules à partir d’elles pour mieux comprendre l’effet de la quercétine: EP (passage précoce; jeune) et SEN (sens), comme modèle d’un tissu vieillissant.

Nos principales constatations sont que la quercétine à une concentration qui a réduit le SEN EC a également causé une importante mort cellulaire EP EC, et qu’il n’ y avait aucune preuve de mort de cellules sénescentes spécifique pour les cellules médiées par la quercétine. Ainsi, la quercétine n’est pas un sénolytique sélectif dans les cellules endothéliales artérielles humaines adultes, où les cellules EP et SEN ont réagi de la même façon à la toxicité de la quercétine.

Q3G pourrait agir comme un promédicament sélectif dans les cellules sénescentes. Toutefois, le Q3G n’ a présenté aucune toxicité significative pour le PE ou le SEN EC. L’absence de toxicité de Q3G dans l’étude en cours pourrait être due au fait que Q3G n’est pas en mesure de pénétrer dans les lysosomes riches en bêta-galactosidase, ou bien que Q3G peut se transloger dans les lysosomes pour libérer de la quercétine, qui est ensuite transformée en un composé inerte.

Fournir des cellules de type microglie au cerveau pour détruire l’amyloïde β ?

L’avenir des thérapies cellulaires pourrait s’avérer être un avenir où les greffes seront largement éliminées. Les ingénieurs cellulaires émettront plutôt un ensemble de signaux soigneusement contrôlés qui amèneront le corps à générer la population supplémentaire désirée de cellules, déplaceront ces cellules là où elles sont nécessaires, et les mettront ensuite en œuvre d’une manière spécifique. Nous sommes bien loin de la pleine réalisation de ce type de traitement, notamment parce que l’environnement de signalisation de la plupart des tissus est encore en grande partie terra incognita quand il s’agit des petits détails, mais la recherche mentionnée ici est certainement un début sur cette voie.

Pour les microglies cérébrales qui luttent pour garder les plaques amyloïdes sous contrôle, une solution pourrait être proche. Les chercheurs ont identifié un anticorps qui déclenche les progéniteurs de la moelle osseuse de la souris pour qu’ils se transforment en des cellules microgliales phagocytaires, lesquelles se dirigent ensuite vers le cerveau. Dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, les cellules étaient regroupées autour de dépôts amyloïdes et réduisaient la charge en plaque.

Les découvertes sont nées d’un problème observé avec les thérapies à base de cellules souches – ce n’est pas suffisant pour générer le type de cellules désiré; les cellules doivent aussi être dirigées là où elles sont nécessaires. « Après l’embryogenèse, la partie ‘direction’ est fermée. Contrôler la migration est l’autre moitié de la thérapie aux cellules souches. » Pour y remédier, les chercheurs ont mis au point un dépistage des anticorps qui incitent les cellules souches à non seulement différencier les différents tissus, mais aussi à migrer vers d’autres tissus. Après avoir exprimé des anticorps sur des cellules souches de moelle osseuse, les chercheurs ont mis ces cellules dans des souris et ont cherché celles qui avaient acquis la capacité de migrer vers le cerveau ou d’autres tissus. « Dans une sélection normale, on regarde une population cellulaire et on trouve quelque chose de différent. Dans cette sélection basée sur la migration, les cellules s’auto-purifient parce qu’elles fuient la moelle osseuse et s’installent dans d’autres tissus. »

Les chercheurs ont commencé par une bibliothèque d’expression de lentivirus comprenant 100 millions de gènes d’anticorps à chaîne unique différents. Ils ont infecté des cellules de moelle osseuse de souris fraîchement isolées avec la bibliothèque, puis ont transplanté tout le lot de cellules infectées dans des souris dont la propre moelle osseuse avait été détruite par irradiation du corps entier. Après une semaine, ils ont utilisé la PCR pour détecter des traces de gènes d’anticorps dans différents tissus. Sur les 60 gènes différents détectés, ils en ont trouvé un, baptisé B1, six fois dans les tissus cérébraux de souris différentes, et jamais dans la rate, le foie ou le cœur.

Pour savoir si les cellules semblables à des microglies attaquent les amyloïdes in vivo, les chercheurs ont répété leurs expériences de transplantation en utilisant des souris APP/PS1. Ils ont infusé des cellules de moelle osseuse transduites par la souche B1 dans des animaux irradiés de huit semaines, puis ont attendu. Après six mois, les souris B1 ont hébergé environ 60 pour cent moins d’amyloïdes dans leur cerveau que les animaux transplantés avec de la moelle osseuse témoin. Les animaux avaient également plus de microglies et moins d’astrocytes que les témoins irradiés. Le traitement B1 induit-il des microglies de bonne foi et, dans l’affirmative, de quel type? C’est difficile à évaluer. « Je ne crois pas que ces cellules sont vraies, mais je m’en fiche. Si, comme le prétend l’étude, cet anticorps induit un type de cellule qui peut migrer vers la plaque chez des souris non irradiées, c’est important. Si cela est associé à l’élimination de la plaque, c’est énorme. Que les cellules deviennent des microglies n’est pas aussi important. »

2977136889_8b3365408b_zTorin1 comme exemple de la recherche de meilleurs rapalogues, avec un focus sur l’autophagie

Une grande partie du milieu de la recherche qui s’intéresse à l’intervention dans le processus de vieillissement cherche des façons d’imiter les réactions naturelles au stress, celles liées au ralentissement du vieillissement chez les animaux. Une grande partie de cette recherche fait intervenir TOR, la cible de la rapamycine, et tente d’améliorer la rapamycine en tant que médicament candidat pour inhiber le TOR. TOR est lié à la régulation de l’autophagie, un processus de nettoyage cellulaire connu pour influencer le rythme du vieillissement, mais aussi à de nombreux autres domaines de la biochimie cellulaire liés au vieillissement. Les mécanismes et réseaux pertinents d’interactions protéiques ne sont que partiellement cartographiés et sont très complexes – les progrès dans ce domaine sont lents et coûteux.

Je cite à titre d’exemple le document en libre accès, qui est représentatif des travaux de nombreux autres groupes scientifiques dont les membres ont pour but de trouver et d’évaluer les inhibiteurs du TOR, aussi appelés rapalogues, à la recherche de médicaments candidats qui sont meilleurs que la rapamycine. Toutefois, qu’il soit préférable ou non, il n’en demeure pas moins que ce genre de chose est marginal dans le schéma général de ce qui est possible – regardez les courbes de survie dans le document pour voir à quel point l’effet est faible chez les mouches, et gardez à l’esprit que la taille de l’effet pour les mécanismes de réponse au stress diminue considérablement à mesure que la durée de vie des espèces augmente, là où les données existent pour comparer directement. Lorsqu’il s’agit de ce qui peut être gagné en termes d’augmentation de la durée de vie humaine, le ralentissement modeste du vieillissement en activant les réponses de stress cellulaire se compare très défavorablement à des stratégies de rajeunissement basées sur la réparation périodique des dommages moléculaires qui causent le vieillissement.

On rapporte que la réduction de la régulation de la protéine kinase TOR augmente l’espérance de vie. Le TOR est très bien conservé à travers les eucaryotes et contrôle plusieurs fonctions cellulaires fondamentales, y compris l’autophagie – un mécanisme de réparation cellulaire important et très bien conservé. Le TOR est un régulateur important de la croissance et de la prolifération cellulaire et est composé de deux complexes protéiques différentiellement régulés, le complexe TOR 1 (TORC1) et le complexe TOR 2 (TORC2). Le TORC1 et le 2 ont des spécificités de substrat distinctes et sont sensibles différentiellement à la rapamycine, inhibiteur du TOR. TORC1 favorise l’anabolisme et inhibe le catabolisme en bloquant l’autophagie. TORC2 est connu pour être insensible à la rapamycine. Son rôle dans la synthèse des protéines n’est pas encore clair, bien qu’il joue des rôles dans de nombreux processus cellulaires via les kinases AGC et qu’il soit impliqué dans la survie des kératinocytes et le développement du cancer.

Les effets du RPT sur l’autophagie sont intéressants dans le contexte du vieillissement. On sait par exemple que l’autophagie est naturellement dérégulée par le vieillissement normal. La fonction de l’autophagie est de réparer les dommages cellulaires, ce qui donne à penser que les manipulations qui activent l’autophagie pourraient augmenter la durée de vie en maintenant la surveillance des dommages et en augmentant la réparation cellulaire. Il a été démontré que la surexpression de gènes autophagiques spécifiques prolonge la durée de vie des levures, des mouches et des cellules humaines. En général, les manipulations impliquant des modifications des gènes d’autophagie ou d’autophagie sont de plus en plus souvent associées à la durée de vie. En reliant les deux processus, il a été démontré que l’inhibition spécifique du TOR, qui à son tour active l’autophagie, entraîne une prolongation de la durée de vie chez diverses espèces.

La voie TOR peut être inhibée, et donc activée par l’autophagie, en inactivant le TORC1 par traitement des cellules avec de la rapamycine ou par privation d’azote. Cette augmentation de la durée de vie due à l’inhibition du TOR pourrait être due aux effets du TOR sur la synthèse des protéines. Cependant, les recherches sur C. elegans suggèrent un rôle plus direct de l’autophagie dans la modulation de la longévité, car l’inactivation des gènes d’autophagie empêche spécifiquement l’inhibition de l’activité TOR d’allonger la durée de vie. Cette constatation suggère que la voie TOR et l’autophagie agissent par la même voie de signalisation pour influencer la durée de vie. Toutefois, il convient également de noter que l’inhibition du TOR entraîne une diminution de la traduction et une augmentation de l’autophagie, d’où l’importance de déterminer si l’une ou l’autre des voies, ou les deux, sont le plus souvent associées aux effets sur la durée de vie.

Torin1 est un activateur bien établi de l’autophagie par inhibition de la voie TOR, qui inhibe le TOR avec un degré de sélectivité plus élevé que d’autres activateurs pharmacologiques précédemment utilisés, par exemple la rapamycine. Une partie du mécanisme d’action de Torin1 serait de supprimer les fonctions résistantes à la rapamycine de TORC1 qui sont nécessaires pour réduire l’autophagie. De plus, à la différence de la rapamycine, Torin1 inhibe la fonction kinase dans les complexes TORC1 et TORC2, ce qui pourrait lui conférer une plus grande efficacité. Torin1 inhibe la croissance et la prolifération des cellules à un degré beaucoup plus élevé que la rapamycine et peut représenter un inhibiteur plus efficace et spécifique.

Dans cette étude, nous avons initié une étude sur les effets sur la durée de vie et le succès reproductif de Torin1 fourni par l’intermédiaire du régime alimentaire, chez les femelles D. melanogaster non accouplées et toujours accouplées, et sur la durée de vie des mâles non accouplés. La principale constatation était que l’ajout de Torin1 à la diète active l’autophagie et entraîne une augmentation significative de la durée de vie chez les deux sexes. Une production élevée d’œufs a été observée chez les femelles nourries avec Torin1, mais dans l’ensemble, cela n’ a pas entraîné une plus grande fécondité globale, en raison d’une stérilité plus élevée chez ces femelles. Il n’ y avait donc aucune preuve d’un compromis entre longévité et fécondité totale, ou entre longévité et fécondité. Une reproduction élevée peut entraîner des dommages, ce qui peut réduire la durée de vie. Notre hypothèse est que l’activation de l’autophagie par l’administration diététique de Torin1 répare les dommages causés par une reproduction élevée, ce qui minimise potentiellement les compromis entre la durée de vie et le taux de reproduction.

Transhumanisme et vieillissement : Fight Aging! 15 janvier 2018

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Fight Aging! Extraits

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Extraits de Fight Aging! :

  • L’exercice peut inverser le vieillissement cardiaque résultant d’un mode de vie sédentaire
  • L’expansion clonale des dommages stochastiques à l’ADN nucléaire en tant que cause contributive du vieillissement
  • Rôle de l’alpha-2-macroglobuline dans l’immunité contre le cancer des rats taupes nus
  • Évaluations simples de la résilience en tant que biomarqueur potentiel du vieillissement
  • Les bioéthiciens réfléchissent à la recherche d’un traitement pour le vieillissement

L’exercice peut inverser le vieillissement cardiaque résultant d’un mode de vie sédentaire

Il n’est jamais trop tard pour faire de l’exercice afin d’obtenir des bienfaits pour la santé – il existe un certain nombre d’études démontrant les résultats bénéfiques d’une pratique sportive structurée, en particulier l’endurance, même pour les personnes très âgées. Cela dit, l’étude sur l’exercice physique dont il est question ici suggère qu’ à un moment donné, en milieu de vie, il est trop tard pour renverser les conséquences du vieillissement cardiaque secondaire, comme l’hypertrophie, le raidissement du muscle cardiaque entraînant une insuffisance cardiaque diastolique, etc. Jusque là, cependant, même les plus désœuvrés d’entre nous peuvent choisir d’annuler une partie de la perte fonctionnelle globale qui résulte d’un mode de vie sédentaire.

Qu’est-ce que le vieillissement secondaire? Il n’ y a pas de ligne de démarcation claire entre le vieillissement primaire et le vieillissement secondaire, mais une définition possible est que le vieillissement primaire résulte du fonctionnement normal du métabolisme cellulaire chez une personne en bonne santé dans un environnement optimal, tandis que le vieillissement secondaire résulte de facteurs environnementaux nuisibles: exposition à long terme aux toxines ou aux agents pathogènes, persistance d’infections virales latentes, mauvaise alimentation entraînant un excès de tissu adipeux, habitude de fumer, manque d’exercice, etc. La raison pour laquelle je dis qu’il n’ y a pas de ligne de démarcation claire, c’est que si vous regardez sous le capot les types de dommages et les mécanismes moléculaires impliqués, il y a un chevauchement considérable entre le vieillissement primaire et secondaire. Par exemple, l’inflammation chronique et les moyens courants par lesquels les cellules peuvent présenter un dysfonctionnement apparaissent de façon proéminente des deux côtés. Le vieillissement est un dommage, et pour de nombreuses formes de ce dommage, c’est une question d’origine et de sémantique de savoir si nous considérons qu’il fait partie du vieillissement, de la pathologie d’une maladie, d’une blessure auto-infligée ou de quelque chose d’autre.

Les effets de l’exercice sont pourtant limités. Puisque c’est gratuit avec des avantages fiables, il va de soi que tout le monde devrait faire de l’exercice si cela est possible. Mais les trois quarts des personnes les plus aptes et les plus consciencieuses meurent néanmoins de maladies liées à l’âge, en grande partie des maladies cardiovasculaires, avant d’atteindre l’âge de 90 ans, et celles qui sont encore en vie à 90 ans sont des ombres pâles de ceux qu’ils étaient autrefois. Les avantages de l’exercice physique sont minimes lorsqu’on les examine dans le contexte de ce qui deviendra possible grâce à la technologie médicale de demain. Donc, faire de l’exercice par tous les moyens, mais aussi penser à soutenir le développement de thérapies de rajeunissement capables de réparer et d’inverser les diverses formes de dommages cellulaires et tissulaires qui causent le vieillissement. Le succès dans ce secteur d’activité est la seule façon de vivre en bonne santé, et avec une physiologie de la jeunesse, bien plus longtemps qu’il n’est possible de le faire à l’heure actuelle.

Les casaniers d’âge moyen peuvent inverser les effets cardiaques d’une vie sédentaire grâce à l’entraînement physique.

Des chercheurs ont analysé le cœur de 53 adultes âgés de 45 à 64 ans qui étaient en bonne santé mais sédentaires au début de l’étude, c’est-à-dire qu’ils avaient tendance à s’asseoir la plupart du temps. Les participants à l’étude ont reçu soit deux années d’entraînement, y compris un exercice aérobique d’intensité élevée et modérée quatre jours ou plus par semaine (groupe d’exercice), soit ils ont été assignés à un groupe témoin, qui s’adonnait régulièrement au yoga, à l’entraînement d’équilibre et à la musculation trois fois par semaine pendant deux ans.

Le groupe d’exercice s’est engagé à suivre un programme d’exercice progressif qui surveillait le rythme cardiaque enregistré des participants. Les personnes de ce groupe ont travaillé jusqu’ à faire des exercices, par exemple quatre par quatre – quatre séries de quatre minutes d’exercice à 95 pour cent de leur fréquence cardiaque maximale, suivies de trois minutes de récupération active à 60 pour cent à 75 pour cent de la fréquence cardiaque maximale. Dans cette étude, la fréquence cardiaque maximale a été définie comme étant la fréquence cardiaque la plus élevée à laquelle une personne pouvait faire de l’exercice et terminer l’intervalle de quatre minutes. La fréquence cardiaque de récupération active est la vitesse à laquelle le cœur bat après l’exercice.

Ils ont constaté que, dans l’ensemble, l’intervention engagée en matière d’exercice physique a rendu les gens en bonne santé, ce qui a augmenté de 18 p. 100 le VO2max, soit la quantité maximale d’énergie utilisée pendant l’exercice. Il n’ y a eu aucune amélioration de l’absorption d’oxygène dans le groupe témoin. Le programme d’exercice a également permis de réduire considérablement la raideur cardiaque. La rigidité cardiaque n’ a pas changé chez les témoins. Les comportements sédentaires – comme s’asseoir ou s’allonger pendant de longues périodes – augmentent le risque que le muscle cardiaque rétrécisse et se raidisse chez les sujets d’âge moyen et augmentent le risque d’insuffisance cardiaque.

Des études antérieures ont montré que les athlètes d’élite, qui ont passé leur vie à faire des exercices de haute intensité, ont eu beaucoup moins d’effets du vieillissement sur le cœur et les vaisseaux sanguins. Cependant, l’entraînement intensif de six à sept jours par semaine que de nombreux athlètes d’élite pratiquent tout au long de leur vie n’est pas une réalité pour de nombreux adultes d’âge moyen, ce qui a amené les chercheurs à étudier différentes doses d’exercice, y compris l’exercice occasionnel à raison de deux à trois jours par semaine et « l’exercice engagé » à raison de quatre à cinq jours par semaine. « Nous avons constaté que le fait de faire de l’exercice seulement deux ou trois fois par semaine ne faisait pas grand-chose pour protéger le cœur contre le vieillissement. Mais l’exercice quatre à cinq fois par semaine était presque aussi efficace pour prévenir le vieillissement cardiaque sédentaire que l’exercice plus extrême des athlètes d’élite. Nous avons aussi découvert que le « bon moment « dans la vie pour quitter le canapé et commencer à faire de l’exercice est à la fin du Moyen Âge, quand le cœur a encore de la plasticité. »

L’expansion clonale des dommages stochastiques à l’ADN nucléaire en tant que cause contributive du vieillissement

Les dommages de l’ADN nucléaire dans nos cellules sont constants et continus, soit en raison de molécules réactives, soit à cause d’erreurs lors de la réplication de l’ADN. La quasi-totalité de ces dommages est réparée rapidement et avec succès grâce à une panoplie de processus de maintenance hautement efficaces. Néanmoins, les lésions se propagent pour s’accumuler au cours d’une vie, en particulier dans les populations cellulaires à longue durée de vie. La conséquence la plus évidente de ces dommages est le cancer, qui se manifeste lorsque le schéma directeur des opérations cellulaires change de manière à permettre une réplication incontrôlée et sans entrave. À part le cancer, cette détérioration aléatoire des cellules contribue-t-elle de façon significative au vieillissement, par le biais d’un dérèglement du métabolisme cellulaire normal? Le consensus est que oui, mais il y a des dissidents de ce point de vue, ainsi que des preuves permettant de mettre en doute un lien de causalité nécessaire entre des niveaux élevés de dommages stochastiques à l’ADN et la maladie et la mortalité liées à l’âge.

Les auteurs du document en libre accès dont il est question ici considèrent que l’aspect le plus important des lésions stochastiques à l’ADN n’est pas son apparition, mais le degré auquel elles sont ensuite répliquées: certains dommages à l’ADN entraînent une réplication importante des cellules contenant ces lésions, même en l’absence de cancer. Il s’agit d’un argument un peu plus plausible en faveur d’un lien avec le dysfonctionnement tissulaire que la détérioration stochastique de l’ADN en soi. Il nécessiterait beaucoup moins de mutations persistantes dans les cellules individuelles afin de produire des changements résultants dans le fonctionnement des tissus ou des organes, et il s’harmonise assez bien avec ce qui est observé dans l’ADN de vieux tissus avec des technologies génétiques plus modernes.

L’ADN code les instructions de base pour construire un organisme pendant son développement, et sa stabilité est essentielle à la vie. Cependant, les mutations de l’ADN sont également nécessaires à l’évolution car elles fournissent la variation génétique nécessaire à la sélection naturelle. Ainsi, les forces opposées agissent sur le maintien de l’ADN: la stabilité pour préserver la qualité de l’information génétique chez les individus et l’instabilité pour garantir la diversité génétique intergénérationnelle.

Pour que la nouvelle information génétique ait son effet phénotypique, le zygote doit se diviser et s’étendre par clonage pendant le développement embryonnaire. Bien que les cellules qui composent l’organisme qui en résulte puissent être de morphologie et de physiologie différentes, leur code génétique sous-jacent devrait en principe être identique. Cependant, tout comme la façon dont les variations génétiques déterminent la sélection au sein des populations de l’organisme, les variations génétiques survenant chez un même individu permettent la sélection pour ou contre les cellules somatiques. La nature stochastique de la mutagenèse, le faible contenu génétique du génome humain et la dégénérescence limitée du code génétique impliquent que la plupart des mutations ont des conséquences neutres ou délétères. Cependant, il arrive parfois que les mutations fournissent un avantage sélectif qui mène à l’expansion de la cellule mutante en clone. Ce processus peut être influencé par le cycle de vie d’un organisme, leur fréquence et leurs conséquences fonctionnelles sur la physiologie cellulaire. Il en résulte des populations de cellules génétiquement distinctes au sein d’un individu, phénomène connu sous le nom de mosaïcisme somatique.

L’existence de la mosaïque somatique est bien documentée. Cependant, l’apparition de la mosaïque somatique ne se limite pas au développement et est reconnue comme un phénotype du vieillissement depuis des décennies. On a signalé une augmentation des mutations somatiques avec l’âge pour divers gènes cibles. De même, l’accumulation d’altérations chromosomiques associée à l’âge a été documentée. Ces premiers résultats ne semblent être que la pointe d’un iceberg en termes de mutations somatiques dans les tissus normaux. L’avènement des technologies de séquençage de la prochaine génération (SNG) a mené à la révélation frappante que les individus plus âgés accumulent non seulement des altérations chromosomiques, mais aussi d’abondantes mutations dans les gènes cancéreux. Comme les technologies de correction d’erreurs des ENGS ont amélioré la limite de détection des mutations, la prévalence des mutations associées au cancer chez les adultes semble maintenant proche de 100 %.

De plus, de récentes études sur une seule cellule indiquent la possibilité que pratiquement toutes les cellules aient des mutations non partagées dans leur génome. Compte tenu de cette grande diversité génétique, il n’est peut-être pas surprenant que les mutations qui confèrent un avantage prolifératif soient facilement détectées comme des populations clonales d’abondance et de taille croissantes chez les personnes âgées. Ces populations clonales pourraient entraîner une perte de la santé de l’organisme par le déclin fonctionnel des tissus et/ou la promotion de processus pathologiques, comme le cancer. Dans la présente analyse, nous résumons les recherches récentes qui appuient la notion selon laquelle l’expansion clonale aberrante (ECA) résultant de mutations associées au cancer est fréquente dans les tissus non cancéreux et s’accumule avec l’âge. Nous proposons que l’ECA soit un phénotype du vieillissement auparavant sous-estimé et universel dans la plupart des organismes, qu’il affecte plusieurs tissus et qu’il aide probablement à expliquer pourquoi le vieillissement est le plus grand facteur de risque de cancer.

transhumanisme et vieillissement fight aging long long lifeRôle de l’alpha-2-macroglobuline dans l’immunité contre le cancer des rats taupes nus

Les rats taupes nus sont presque immunisés contre le cancer, en plus de vivre beaucoup plus longtemps et avec un déclin fonctionnel beaucoup moins important au cours de leur vie que d’autres espèces de rongeurs de taille semblable. Jusqu’à présent, la recherche sur cette résistance au cancer a mené à des preuves d’une plus grande efficacité dans les gènes de suppression du cancer, en particulier en ce qui concerne le fait d’être déclenché par un encombrement cellulaire du type de celui qui a lieu dans les tumeurs, et une plus grande prévalence de l’hyaluronane à haut poids moléculaire dans les tissus de rats molaires nus. Il est peu probable que ces facteurs soient les seuls en cause.

Ici, les chercheurs soulignent le rôle de l’alpha-2-macroglobuline (A2M) dans la suppression du cancer; elle semble inhiber la croissance tumorale chez plusieurs espèces de mammifères grâce à une variété de mécanismes qui ne sont pas encore bien caractérisés. Les rats taupes nus ont un taux très élevé d’ A2M dans leurs tissus, ce qui peut être une composante importante de leur résilience au cancer. Les personnes âgées présentent des niveaux d’ A2M inférieurs à ceux de leurs homologues plus jeunes, ce qui peut être l’une des nombreuses contributions à la vulnérabilité au cancer liée à l’âge. Malheureusement, A2M interagit avec un nombre non négligeable d’autres protéines, ce qui garantira sans aucun doute que la confirmation de son mode d’action exigera beaucoup plus de temps et d’investissement. Même en l’absence de cette confirmation, cependant, il y a maintenant des preuves de suppression significative de tumeur chez les souris par l’administration de A2M. Cela semble très prometteur.

Le rat taupe nu (RTN), un rongeur souterrain, tolère l’hypoxie, l’hypercapnie, évite de nombreuses caractéristiques physiologiques associées au vieillissement et, surtout, présente une résistance prononcée au cancer. L’analyse du transcriptome du foie par RTN comparativement aux souris sauvages a révélé une très forte expression des molécules d’adhésion cellulaire impliquées dans le développement tumoral ainsi que l’inhibiteur de la panprotéinase alpha2-macroglobuline (A2M).

Plus tôt, nous avons montré que le niveau d’ A2M dans le sang humain diminue avec l’âge et l’exposition de cellules tumorales avec A2M activé (A2M*) inhibé de nombreuses propriétés malignes associées aux cellules tumorales in vitro par l’inhibition des membres de la voie WNT/ß-caténine. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse que la réduction de A2M chez les humains âgés pourrait faciliter le développement de tumeurs. A2M est capable de se lier à la plupart des protéinases et à de nombreux facteurs de croissance, hormones et cytokines. En se liant à son récepteur, la protéine 1 liée aux récepteurs lipoprotéiques de faible densité (LRP1, également connue sous le nom de CD91) agit comme médiateur de la clairance rapide des peptides et des protéines captives. Un rôle spécifique de l’ A2M dans le métabolisme et le développement des cellules cancéreuses n’ a pas encore été développé en détail.

Nous montrons ici que A2M* module l’adhésion, la migration et la croissance des cellules tumorales en inhibant les voies de signalisation centrales, comme la phosphhatidylinositol 3-kinase (PI3K), la protéine kinase B (AKT) et la SMAD. A2M* régule en amont le suppresseur de tumeur PTEN, CD29 et CD44, mais n’évoque pas la transition entre l’épithélium et le mésenchymètre (EMT). De plus, A2M* a entraîné une réduction de la régulation du microARN-21 (miR-21), un inhibiteur dominant de l’expression du PTEN.

En particulier, A2M* inhibe la croissance des tumeurs chez les souris nues, indépendamment de leur origine, et induit la nécrose tumorale dans les cultures de tissus tumoraux et de coupes tumorales. L’analyse du transcriptome a révélé des aperçus fondamentaux et inattendus sur le pouvoir régulateur de cette protéine plasmatique humaine ancienne et hautement conservée. Les caractéristiques uniques de l’utilisation d’ A2M* en tant que nouvelle thérapie anti-tumorigénique chez les patients cancéreux nous ont incités à réaliser cette étude: l’augmentation de la fraction d’ A2M* activé chez l’humain pourrait représenter une approche novatrice en matière de prophylaxie et de traitement du cancer.

Évaluations simples de la résilience en tant que biomarqueur potentiel du vieillissement

La recherche de mesures fiables et peu coûteuses de l’âge biologique se poursuit à un rythme accéléré dans le milieu de la recherche. Plus il y en a, mieux c’est. Même si une mesure individuelle n’est que faiblement corrélée, ou si elle produit des données variables assez floues, il peut être encore possible de construire un algorithme qui combine plusieurs de ces différentes mesures en un biomarqueur global plus précis du vieillissement. Avec un tel biomarqueur, le milieu de la recherche pourrait explorer et évaluer plus rapidement les thérapies de rajeunissement potentielles, ce qui accélérerait les progrès dans le domaine de la science de la longévité.

La résilience physique est la capacité d’un organisme à réagir au stress physique, plus précisément au stress qui perturbe de façon aiguë l’homéostasie physiologique normale. C’est la capacité de résoudre rapidement ces défis environnementaux, médicaux ou cliniques inattendus ou inhabituels qui devrait être pertinente pour mieux comprendre l’état de santé sous-jacent de l’animal. Par définition, on s’attendrait à ce que la résilience diminue avec l’âge, tandis que la fragilité, définie comme une diminution de la fonction tissulaire et mesurée par des paramètres tels que la vitesse de marche, la marche et la force de préhension, augmente avec l’âge. La perte de résilience se produit plus tôt dans la vie et peut donc être un facteur causal dans le développement de la fragilité. Par conséquent, l’évaluation de la résilience pourrait être un paradigme précoce très instructif pour prédire l’absence de dysfonctionnement biologique, c’est-à-dire un vieillissement en santé, comparativement à la fragilité, qui ne mesure que le dysfonctionnement tardif de la vie.

Malheureusement, les paramètres de résilience chez la souris ne sont pas bien définis, et il n’existe pas de test de résistance normalisé unique. Parce que le vieillissement est un processus multifactoriel, les réponses intégratives impliquant de multiples tissus, organes et activités doivent être mesurées pour révéler l’état général de résilience. Par conséquent, un panel de tests d’effort, plutôt qu’un panel complet, pourrait être plus instructif. Une batterie idéale devrait avoir une plage dynamique suffisante dans la réponse pour permettre de caractériser un individu dans des groupes facilement reconnaissables comme étant résilient ou non résilient. Chaque test doit également être simple, fiable et peu coûteux afin que le panel puisse facilement être dupliqué par de nombreux groupes différents. En tant que panel, trois facteurs de stress, le froid, la privation de sommeil (SD) et le médicament chimiothérapeutique cyclophosphamide (CYP), répondent à ces critères. Les mécanismes de réponse au froid sont multifactoriels. Le SD est un facteur de risque pour la résistance à l’insuline et le diabète, la perte de mémoire, les maladies cardiaques et le cancer. Le CYP cible plusieurs systèmes différents, mais plus particulièrement les cellules de la lignée lymphoïde et neutrophile.

Ces facteurs de stress sont également pertinents pour la médecine humaine et le vieillissement. Par exemple, les humains peuvent développer une intolérance aux températures froides de l’environnement avec une sensibilité accrue à l’hypothermie avec l’âge. Le développement durable est une préoccupation majeure en matière de santé dans les pays développés et est associé à un vieillissement croissant. Le vieillissement normal produit des troubles du sommeil, y compris la fragmentation du sommeil et la perte de sommeil chez les humains. Le CYP est un agent chimiothérapeutique représentatif largement utilisé chez les patients atteints de diverses affections, dont le cancer et la polyarthrite rhumatoïde. Les effets secondaires à court terme sont plus graves avec l’âge, et les effets intermédiaires et à long terme sont associés à un état général de vieillissement accéléré.

Le groupe d’experts sur les facteurs de stress liés à la résilience décrit dans le présent rapport représente une approche multisystémique pour les essais précliniques de médicaments anti-vieillissement qui pourraient être utilisés plus tôt et avec plus de précision que l’évaluation de la fragilité chez la souris. Le panel est idéal parce que les stresseurs individuels ont une gamme dynamique combinée dans la réponse pour permettre la caractérisation en niveaux de résilience facilement reconnaissables. Chaque test est simple, fiable et peu coûteux, de sorte que le panel peut facilement être dupliqué par de nombreux groupes différents. Les facteurs de stress sont également pertinents pour la médecine humaine et le vieillissement. Le panel a donc le potentiel d’être une perturbation translationnelle attrayante pour les tests de résilience chez la souris afin de mesurer l’efficacité des interventions qui ciblent les processus de vieillissement de base. Ces tests d’effort, seuls ou en groupe, pourraient être adaptés aux humains en clinique ou en laboratoire sur des cellules primaires, comme les cellules myéloïdes ou les fibroblastes, afin d’approcher la résilience à la diminution du dysfonctionnement associée à l’âge.

transhumanisme et vieillissement fight aging long long lifeLes bioéthiciens réfléchissent à la recherche d’un traitement pour le vieillissement

Ce communiqué de presse d’une organisation britannique de bioéthique annonce la publication récente d’un court document PDF, relativement inoffensif, destiné aux décideurs politiques, sur l’état actuel de la recherche sur le traitement du vieillissement en tant que condition médicale. Innocent ou non, il contient encore une bonne dose de non-sens total mêlé à leur vision du domaine, comme c’est assez courant pour ce genre de choses. Il faut dire que la bioéthique professionnelle, à mon avis, n’ a pas fait grand-chose pour se rendre utile à la génération passée et qu’elle a en fait utilisé la réglementation pour ralentir les progrès dans les domaines où les bioéthiciens ont attiré le plus d’attention. Il s’agit d’une corruption du domaine plus ancien, en réalité utile, de l’éthique médicale, qui avait le mérite d’être simple, précieux et nécessitant peu d’entretien. D’autre part, la bioéthique est devenue une institution politique cancéreuse, en croissance constante, et ses praticiens toujours incités à justifier leurs budgets en faisant face à des obstacles là où il n’en existe pas.

La géroscience, aussi appelée biogérontologie, est un domaine de recherche qui explore les processus biologiques qui sous-tendent le vieillissement. Les chercheurs qui travaillent dans ce domaine croient que l’intervention dans ces processus pourrait être un moyen plus efficace d’accroître l’espérance de vie en santé – le nombre d’années où nous sommes en bonne santé – que de traiter chaque maladie individuellement. Les progrès récents dans les outils de recherche devraient accélérer notre compréhension des processus de vieillissement dans un avenir proche.

La compression de la période de mauvaise santé vécue par de nombreuses personnes âgées pourrait avoir un effet transformateur sur la vie des personnes âgées et est généralement considérée comme le principal objectif de la recherche en gériatrie. Les interventions biomédicales, ainsi que les modifications environnementales, sociales et de style de vie ont déjà contribué à l’allongement de la vie humaine. En fonction d’autres facteurs qui pourraient avoir une incidence sur la durée de vie, les interventions liées au vieillissement pourraient retarder davantage le décès. Certains suggèrent qu’un objectif réaliste de la recherche en gériatrie est de retarder d’environ sept ans tous les troubles liés au vieillissement. D’autres commentateurs estiment que les progrès scientifiques auront des effets beaucoup plus radicaux sur le vieillissement et la durée de vie humaine dans un avenir proche.

Il y a des divergences d’opinion sur la valeur et la moralité de l’allongement de la durée de vie, même modérément. Certains philosophes croient que nous considérons nos vies comme ayant une certaine forme, ce qui sous-tend combien de temps nous pensons que les gens devraient travailler et combien de temps il convient d’être vieux. Une longévité accrue pourrait donc menacer la forme que nous envisageons pour nos vies et notre sentiment de soi. Les avantages d’expérimenter les plaisirs de la vie sur une période plus longue sont utilisés par certains pour justifier la prolongation de la vie; d’autres affirment que c’est la qualité et non la quantité d’années qui importe. Certains assimilent l’allongement de la durée de vie à des vies sauvées, et suggèrent qu’il existe un impératif moral fort de poursuivre le traitement des maladies, même si l’effet secondaire est une augmentation de la durée de vie.

Une préoccupation commune de l’allongement de la durée de vie est qu’il accélérerait la croissance démographique, et que cela aurait toute une série de conséquences négatives, en particulier pour l’environnement. Cependant, une étude suggère que les changements démographiques seraient étonnamment lents en réponse même à une augmentation spectaculaire de l’espérance de vie et ne conduiraient pas nécessairement à une surpopulation. On a également fait valoir que l’utilisation non durable de ressources limitées est un problème qui doit être résolu indépendamment de la durée de vie des gens.

Les estimations de l’impact de l’augmentation de la portée de la santé sur l’économie sont généralement positives. Par exemple, une analyse suggère que l’augmentation de la portée de la santé humaine réduirait les dépenses de santé et entraînerait d’importantes économies. Un autre suggère qu’un vieillissement retardé pourrait se traduire par une augmentation des prestations sociales et des coûts des soins de santé publics, mais que ceux-ci seraient largement compensés par les gains économiques résultant d’une main-d’œuvre en meilleure santé qui conserverait son emploi plus longtemps et disposerait de plus de temps pour épargner en vue de la retraite. Ces effets dépendront des augmentations relatives de l’étendue et de la durée de vie des interventions liées au vieillissement, qui sont actuellement très incertaines.

Dans un premier temps, il est probable que les interventions liées au vieillissement ne seront disponibles que dans le secteur privé. Comme pour toute thérapie payante, il est probable que l’accès aux interventions liées au vieillissement sera inégal, ce qui entraînera une exacerbation des inégalités existantes en matière de santé selon le revenu, le statut socioéconomique et la géographie. En outre, les choix personnels concernant l’adoption d’interventions liées au vieillissement pourraient avoir des implications sur le droit aux soins publics et à l’assurance maladie. Il existe des appels en faveur de politiques gouvernementales visant à éviter les inégalités d’accès aux interventions liées au vieillissement. Les inégalités mondiales en matière de santé posent des défis particuliers dans ce contexte, étant donné que les citoyens de certains pays ont encore une faible espérance de vie en raison d’un manque d’assainissement, de nutrition et de soins de santé. Les obligations des pays développés de déployer des efforts pour s’attaquer à ces problèmes, dans le cadre des efforts consacrés à la recherche sur les interventions liées au vieillissement, doivent être prises en considération.

Certains soutiennent que l’accent mis sur la recherche de traitements médicaux pour le vieillissement n’est pas utile, dans la mesure où cela suggère que le vieillissement est un problème qui doit être corrigé et renforce les perceptions négatives du vieillissement. Il y a des parallèles avec la façon dont la communauté médicale perçoit la fragilité. La fragilité est généralement considérée comme un état général de mauvaise santé, de faiblesse et de vulnérabilité, mais le diagnostic de la fragilité peut servir à les marginaliser de la société et à qualifier injustement les personnes comme étant appelées à décliner. On s’inquiète également de ce que d’autres éléments importants du vieillissement réussi, comme les relations personnelles, la position sociale, l’environnement physique et l’indépendance, soient mis de côté par les gériatres.

Une question importante pour la recherche en gériatrie est de savoir si les interventions potentielles devraient être testées chez les jeunes, avant le début du vieillissement biologique, ou chez les personnes âgées présentant déjà des symptômes du vieillissement. Par le passé, la participation des personnes âgées à la recherche était jugée difficile et sans avantage pour elles. Ce point de vue a largement changé. Les défis de la recherche se sont avérés sensiblement les mêmes quel que soit l’âge du participant, et les interventions médicales chez les personnes âgées de plus de 80 ans peuvent avoir des effets bénéfiques sur leur santé. En outre, les « personnes âgées » constituent un groupe diversifié et il convient d’éviter les généralisations sur la capacité et la volonté de participer à la recherche.

Transhumanisme et vieillissement : Fight Aging! 8 janvier 2018

Transhumanisme et vieillissement Fight Aging long long life

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Quelques articles de Fight Aging! :

  • L’influence potentielle des microbes intestinaux sur la progression de la sarcopénie
  • La recherche sur le vieillissement: les décennies perdues du XXe siècle
  • Des vésicules de cellules jeunes renversent les métriques de vieillissement de cellules âgées
  • Aubrey de Grey sur la lutte contre le vieillissement : quelles avancées, et pour quand ?
  • Mitochondrial Transfer Partially Reverses Some Consequences of Oocyte Aging
  • L’excès de tissus adipeux endommage durablement les cellules souches, même s’ils sont perdus
  • MCP-1 comme biomarqueur potentiel de l’âge biologique

L’influence potentielle des microbes intestinaux sur la progression de la sarcopénie

La sarcopénie est le nom donné à la perte de masse musculaire et de force caractéristique liée à l’âge qui affecte tous les adultes plus âgés et qui, à terme, contribue de façon significative à la faiblesse liée au vieillissement. Depuis une dizaine d’années, les chercheurs américains s’agitent pour que la sarcopénie soit officiellement définie comme un état pathologique, sans succès pour l’instant. En effet, il s’agit là d’un symbole qui montre l’effet étouffant d’une réglementation lourde dans la pratique. Tant que la FDA ne considère pas la sarcopénie comme une maladie, il devient beaucoup plus difficile d’obtenir du financement pour la recherche et le développement de thérapies potentielles; les grandes entreprises commerciales ne l’envisageront pas sérieusement et, à leur tour, ce manque d’intérêt se propage aux premiers stades du financement de la recherche, à but lucratif et non lucratif. Tout le domaine est ralenti à cause de critères arbitraires non remplis.

De nombreuses causes peuvent contribuer à la sarcopénie, toutes au moins assez plausibles et accompagnées d’un bon nombre de preuves. Baisse de l’apport protéique chez les personnes âgées; traitement défectueux de la leucine, acide aminé; comportement sédentaire; inflammation chronique qui perturbe la signalisation et le comportement cellulaire nécessaire au maintien normal des tissus; diminution de l’activité des cellules souches liée à l’âge; infiltration des muscles par les tissus adipeux; modifications de la dynamique mitochondriale qui réduisent la production d’énergie; diminution des vaisseaux sanguins qui réduisent l’oxygénation; et perte des jonctions neuromusculaires fonctionnelles, pour ne citer que quelques exemples. Les dernières études animales indiquent fermement que le déclin des cellules souches en est la cause principale, mais il y a encore beaucoup de recherche, collectivement, pour tous les autres mécanismes potentiels. Comme dans beaucoup d’autres domaines du vieillissement, la voie la plus rapide pour attribuer une importance relative est probablement de commencer à fixer les causes une par une et de voir ce qui se passe en conséquence.

Dans l’article mentionné ici, les chercheurs considèrent les changements liés à l’âge dans le microbiome intestinal comme un moyen de donner plus de sens à ce qui a été rapporté des conséquences nutritionnelles de la sarcopénie. Au cours des dernières années, les travaux d’un nombre croissant de groupes de recherche ont laissé entendre que les bactéries de l’intestin ont une influence sur les variations naturelles du rythme du vieillissement, peut-être dans une mesure comparable à celle de l’exercice. De plus, les bactéries intestinales sont responsables d’une partie des nombreux mécanismes variés par lesquels la diminution de l’apport calorique ralentit le vieillissement. Les démonstrations les plus convaincantes sont celles où le transfert de bactéries intestinales des jeunes animaux vers les animaux âgés prolonge la vie. C’est une autre question de savoir si des découvertes de grande importance médicales en découleront, cependant, considérez combien de temps et d’efforts ont été dépensés pour essayer d’inverser l’exercice d’ingénierie et la restriction calorique, avec peu de preuves à ce jour. Le microbiome intestinal et son interaction avec notre biologie est au moins aussi complexe, voire plus complexe. L’ampleur des avantages potentiels n’est tout simplement pas si grande dans l’absolu – peut-être quelques années supplémentaires de vie. Il y a de meilleures occasions de poursuivre avec les mêmes efforts et le même financement, comme c’est le cas pour tous ceux qui font partie du portefeuille de recherche sur le rajeunissement de SENS.

Le microbiote de l’intestin vieillissant à la croisée des chemins entre la nutrition, la fragilité physique et la sarcopénie: y a-t-il un axe intestin-muscle?

La sarcopénie est un syndrome gériatrique à prévalence élevée chez les personnes âgées; sa présence est estimée à 35 % dans les services hospitaliers. Les personnes âgées voient généralement leur apport énergétique et nutritif diminuer avec l’âge. Ce phénomène est généralement dû à la perte d’appétit liée à l’âge, appelée « anorexie du vieillissement », dont la physiopathologie n’est que partiellement comprise. Elle peut également dépendre de besoins énergétiques accrus dus à une inflammation aiguë ou chronique, entraînant une « malnutrition liée à la maladie ». La malnutrition et la sarcopénie se retrouvent souvent chez les patients âgés, si bien que l’un des piliers de la prévention et du traitement de la sarcopénie est la promotion d’une nutrition adéquate. La prescription d’apports adéquats en protéines, vitamine D, antioxydants et acides gras polyinsaturés à longue chaîne a été particulièrement soulignée dans ce domaine, car ces nutriments sont capables de contrer la résistance anabolique, de favoriser la synthèse des protéines et de moduler l’inflammation, prévenant ainsi ses conséquences néfastes sur les cellules musculaires.

Le microbiote intestinal humain est composé de 1014 bactéries, virus, champignons, protozoaires et archées, avec un patrimoine génétique 150 fois plus important que celui de l’hôte. Il établit une relation symbiotique avec l’hôte, par laquelle des facteurs environnementaux et génétiques individuels peuvent façonner sa composition, tandis que la physiologie de l’hôte est influencée et s’adapte à sa présence. Chez les individus sains, le microbiome intestinal comprend généralement entre 1100 et 2000 taxons bactériens, dont la plupart ne peuvent être cultivés avec les techniques microbiologiques traditionnelles.

La situation géographique et l’alimentation sont les principaux facteurs environnementaux qui expliquent les différences entre les individus dans la composition des microbes intestinaux sains. Après l’âge de 65 ans, la résilience des microbiotes intestinaux est généralement réduite, de sorte que sa composition globale est plus vulnérable aux changements de mode de vie, aux traitements médicamenteux comme les antibiotiques et aux maladies. Par conséquent, la richesse des espèces (c. -à-d. le nombre de taxons que les analyses métagénomiques sont en mesure d’identifier) est réduite, et la variabilité entre les individus est accrue. Un nombre plus faible d’espèces, une diminution de la représentation des taxons ayant une activité prétendue de promotion de la santé et l’expansion d’Anaerotruncus, de Desulfovibrio, de Coprobacillus et d’agents pathogènes opportunistes Gram-négatifs sont les changements les plus importants qui ont été démontrés dans différents contextes cliniques. Ces caractéristiques distinctives du microbiome intestinal des personnes âgées permettent de supposer son implication dans le processus de vieillissement avec des mécanismes multiples.

Dans une étude pionnière sur la cohorte ELDERMET, il a été démontré que la richesse en espèces du microbiote fécal des sujets âgés est inversement liée à la performance physique. Une analyse secondaire de la même cohorte a récemment révélé que, chez les résidents de la communauté, la présence d’une fragilité, mesurée à l’aide de l’indice Barthel, est associée à un profil microbiologique de l’intestin semblable à celui des résidents des foyers de soins, avec une représentation accrue d’Anaerotruncus, de Desulfovibrio et de Coprobacillus. Ces résultats ne sont pas purement spéculatifs; ils ont des corrélats cliniques importants. Par exemple, la dysbiose intestinale microbiotique peut être associée à une réduction de la survie chez les personnes âgées fragiles ou handicapées. De plus, la surreprésentation d’agents pathogènes opportunistes dans le microbiote intestinal de patients âgés multi-morbides fragiles peut également augmenter le risque de développer des infections.

Toutefois, ces études n’établissent aucune relation de cause à effet entre la dysbiose intestinale et la fragilité physique, en raison de leur conception transversale. Plusieurs composés produits ou modifiés par le microbiote intestinal peuvent entrer dans la circulation systémique et, en fin de compte, influencer les cellules musculaires squelettiques. Par exemple, un microbiote intestinal sain est capable de produire des quantités significatives d’acide folique et de vitamine B12, ce qui peut améliorer l’anabolisme musculaire. Les médiateurs présumés les plus étudiés de l’effet du microbiote intestinal sur la fonction musculaire squelettique sont les acides gras à chaîne courte (AGCS). Ces substances sont généralement dérivées du métabolisme bactérien des éléments nutritifs, comme les protéines, qui sont introduits par l’alimentation. Leurs principales cibles sont les mitochondries musculaires squelettiques.

La seule étude d’intervention menée sur des patients âgés et visant à explorer les effets des modifications du microbiote intestinal sur les résultats musculaires squelettiques portait sur l’administration de prébiotiques, c’est-à-dire de substances favorisant la surexpression des bactéries bénéfiques. Dans le cadre d’un essai comparatif randomisé, les chercheurs ont recruté 60 patients âgés qui ont reçu un traitement avec une formulation prébiotique comprenant des fructo-oligosaccharides et de l’inuline contre un placebo pendant 13 semaines. Étonnamment, le groupe de traitement a connu une amélioration dans deux résultats de la fonction musculaire: l’épuisement et la force du poing. Ainsi, ces données étayent l’hypothèse d’une modulation de la fonction musculaire par microbiote intestinale. Malheureusement, aucune autre étude n’ a encore exploré ce domaine.

La littérature de référence actuelle étaye l’hypothèse selon laquelle le microbiote intestinal peut être impliqué dans l’apparition et l’évolution clinique de la sarcopénie. La nutrition étant l’un des principaux déterminants de la composition des microbiote intestinaux, et étant également impliquée dans la pathogenèse de la sarcopénie, le microbiote intestinal peut se trouver à la croisée physiopathologique entre ces deux éléments. Certains taxons microbiens clés peuvent jouer un rôle important dans la détermination de la structure et du fonctionnement musculaire en produisant des médiateurs métaboliques qui influencent la physiologie de l’hôte après l’absorption de la muqueuse intestinale. La Glycine bétaïne, le tryptophane, les acides biliaires et le SCFA, à savoir le butyrate, sont les plus prometteurs de ces médiateurs présumés.

La recherche sur le vieillissement: les décennies perdues du XXe siècle

Nous connaissons plus ou moins l’histoire récente de la science de la longévité, à partir des années 1990, à une époque où la petite communauté scientifique qui s’intéressait au vieillissement était défensive et autogérée, peu intéressée pour traiter le vieillissement comme une maladie. Les jeunes chercheurs ont été découragés de réfléchir à l’intervention sur les mécanismes du vieillissement, ou à tout espoir d’allonger la durée de vie humaine. Faire valoir ouvertement ce genre de point de vue était un suicide professionnel. Des chercheurs établis dans le domaine se considéraient comme assiégés par un raz-de-marée d’absurdités envahissantes et nuisibles générées par la communauté anti-âge des pilules, des potions et des mensonges, nuisant ainsi aux perspectives de créer des établissements de recherche financés par les fonds publics pour s’attaquer à des conditions spécifiques liées à l’âge, comme la maladie d’Alzheimer.

Puis vint le travail montrant que les mutations monogéniques pouvaient prolonger la vie des espèces à courte durée de vie. Une redécouverte de la plasticité de la longévité en réponse au stress environnemental chez les vers, les mouches et les souris a progressé à partir de là. En particulier, l’intérêt et le financement pour la recherche sur la restriction calorique, l’exploitation de la biochimie de la réponse des mammifères à l’apport calorique faible, une partie du champ mis de côté et en grande partie perdu depuis les années 1930, ont été de plus en plus d’intérêt et de financement. Puis le mouvement de recherche sur le rajeunissement du SENS est apparu peu après 2000, et le dégel d’une communauté de chercheurs gelés a commencé sérieusement. Rien ne progresse rapidement dans les sciences, même le changement culturel, et on parle de la fin des années 2000, au moment où les jeunes chercheurs pouvaient aisément parler en public et publier des articles sur le traitement du vieillissement comme un état pathologique sans conséquences sur leur carrière. Néanmoins, cela s’est produit, et les choses se sont accélérées à partir de là. Aujourd’hui, les thérapies sénolytiques capables d’éliminer les cellules sénescentes, une des causes du vieillissement, sont en cours de développement commercial, et le milieu de la recherche est très enthousiaste pour ce mode d’intervention dans le processus de vieillissement. Le dégel est terminé et le milieu de la recherche tient maintenant ses promesses, sans se préoccuper du marché de la lutte contre le vieillissement, qui est aussi insensé et mensonger qu’il y a trente ans.

Mais que s’est-il passé entre les années 1930 et 1990? Pourquoi la recherche sur la restriction calorique a-t-elle été abandonnée? Comment la compréhension du vieillissement a-t-elle évolué au cours du XXe siècle? En regardant l’histoire en arrière, nous voyons tant d’intérêt passé pour le vieillissement et la longévité que de brefs éclairs, quelques individus l’entreprenant comme faisant partie de leurs intérêts de recherche plus larges. Peu d’éléments cohérents émergent jusqu’ à notre époque; c’est un ensemble d’individus, et non une communauté. Il est difficile de comprendre la culture de l’époque à partir de ces quelques points de référence, la mesure où l’intervention sur le vieillissement était oui ou non un point d’intérêt pour un groupe particulier. Même la science-fiction du milieu du XXe siècle, qui éclaire habituellement les limites de la réflexion scientifique, n’est pas d’une grande aide sur ce sujet. La seule ressource historique rassemblée que je connaisse est « A History of Life-Extensionism In The Twentieth Century »d’Ilia Stambler, qui fournit en fait beaucoup plus d’information sur un certain nombre de personnes qui étaient à leur apogée d’intérêt sur le sujet du vieillissement à la fin des années 1800, par rapport à ce qui se passait entre 1930 et 1950.

Nous pouvons jeter un regard rétrospectif sur une série d’enquêtes individuelles sur le vieillissement dans l’ensemble des progrès technologiques très rapides réalisés au cours des décennies de part et d’autre de 1900, qui ont mené, par exemple, à des études sur la restriction calorique pour ralentir le vieillissement et prolonger la vie saine chez les rats, menées dans les années 1930. Tout cela semble une progression logique de compréhension et de croissance, menant quelque part. Pourtant, après cela, au sein de la communauté scientifique, il semble que l’étude du vieillissement est devenue de plus en plus déconnectée des pensées pratiques de prolonger la vie. Plus les chercheurs s’approchaient de la compréhension des causes du vieillissement, plus ils s’éloignaient de toute intervention organisée – le champ s’est tourné vers le traitement des affections liées à l’âge, établissant une ligne de démarcation entièrement artificielle entre le vieillissement et la maladie. Je ne comprends pas pourquoi cela s’est produit, du moins dans les premières décennies qui ont suivi les années 1930; après cela, il est toutefois possible d’établir des liens et de tirer des conclusions.

À l’exception de la théorie précoce de l’agrégation amyloïde par Alois Alzheimer, les causes du vieillissement décrites dans les propositions de recherche sur le rajeunissement du SENS ont toutes été découvertes, et ces découvertes affinées, au cours des trente années qui se sont écoulées entre 1955 et 1985. La période comprise entre les années 1960 et 1990 englobe également la croissance et le succès du marché de la lutte contre le vieillissement en dehors de la communauté scientifique, probablement stimulée par les premières découvertes scientifiques, mais prenant une vie à part, alors que les gens se rendaient compte du profit qu’il était possible de réaliser dans cette incarnation moderne et plus sophistiquée des vieux canulars concernant les élixirs de la vie. Pour chaque groupe qui a abordé sérieusement la lutte contre le vieillissement, dix autres vendaient allègrement des produits de toutes sortes et dénaturaient les découvertes scientifiques.

L’allongement de la durée de vie était l’un des principes de la culture des années 1960 et 1970 qui a été propagée par des gens comme Timothy Leary, qui a écrit avec optimisme sur les méthodes scientifiques pour prolonger de façon spectaculaire la durée de vie humaine. Il y a probablement des gens dans le public assez vieux et assez californiens pour se souvenir de SMI2LE – Space Migration, Intelligence Increase, and Life Extension. L’ère du Verseau a eu son pendant technologique – maintenant un avenir rétroactif trop optimiste, dont seules certaines parties étaient atteignables dans le temps prévu. Mais ce mouvement ne faisait aucunement partie de la petite communauté scientifique qui étudiait le vieillissement, et les membres de cette communauté de chercheurs ont rejeté tout cela, avec le bébé et l’eau du bain.

Ainsi, selon une approximation très grossière, les recherches sur le vieillissement dans la seconde moitié du XXe siècle semblent avoir été dirigées par des dynamiques concurrentes d’enthousiasme populaire commercialement coopté contre le rejet de cet enthousiasme comme menace par la tour d’ivoire. Il n’ y a jamais eu un grand nombre de leaders d’opinion des deux côtés, et les sommes d’argent en jeu n’ont jamais été vraiment énormes, mais tout cela s’est produit dans une période de croissance, de fondation et de potentiel de part et d’autre de la clôture. Aurait-il pu en être autrement, pour qu’on parvienne à un meilleur résultat pour la science de la longévité? Ces décennies ont-elles été perdues en termes de progrès qui auraient pu être réalisés vers des technologies saines de prolongation de la vie utile?

Tout se résume finalement à l’économie. Il est raisonnable de considérer que les progrès n’ont eu lieu que dans la communauté scientifique bloquée du début des années 1990 parce que la biotechnologie s’était améliorée rapidement après le début de la révolution informatique. La baisse des coûts et l’augmentation de la capacité de produire des résultats par unité de dépense signifient qu’il faut demander à moins de personnes la permission d’effectuer une étude en particulier. Plus d’exploration par ceux qui ont des vues hérétiques et une curiosité utile. Néanmoins, nous pouvons imaginer un monde très différent, dans lequel la course institutionnelle à l’espace des années 50 et suivantes était plutôt axée sur la biotechnologie et le vieillissement. Jusqu’où pouvons-nous aller aujourd’hui, compte tenu des investissements massifs dans ce domaine? C’est difficile à dire. Le projet sur le génome humain, par exemple, aurait-il pu être mené à n’importe quel prix dans les années 1970? Ou quelque chose d’analogue? La découverte de médicaments et l’évaluation cellulaire étaient des processus péniblement lents et coûteux à l’époque; aurait-il été possible de découvrir des produits pharmaceutiques sénolytiques avec une fiabilité quelconque?

Mais c’est là la source de toute réponse à la question : dans quelle mesure la seconde moitié du XXe siècle a été une série de décennies perdues en matière de vieillissement. Nous savons que la communauté scientifique s’est retirée de l’engagement dans le but de prolonger la vie humaine, laissant cela au marché de la lutte contre le vieillissement, une communauté qui n’ a guère fait grand usage de la longévité humaine, compte tenu de tous les efforts déployés, et qui a généré beaucoup de fraude, de mensonges et d’attentes erronées en cours de route. Une génération s’est écoulée avant que l’occasion ne se présente de changer cet état de choses, mais il est tout à fait possible que le résultat pratique n’aurait pas été si différent si cela s’était produit autrement.

Long longe life longévité viellissement transhumanismeDes vésicules de cellules jeunes renversent les métriques de vieillissement de cellules âgées

Une grande partie de la signalisation constante qui a lieu entre les cellules est véhiculée par des microvésicules et des exosomes, des paquets de molécules liées à la membrane. Les chercheurs constatent que le contenu des vésicules change de façon caractéristique avec l’âge, une des nombreuses réactions cellulaires aux niveaux croissants de dommages moléculaires et de stress environnemental. Certains de ces changements pourraient être utiles comme marqueurs de la sénescence cellulaire, un des changements les plus importants dans l’état cellulaire associé à l’âge. Il devrait également être possible d’utiliser des vésicules convenablement formées pour ajuster le comportement cellulaire in situ, de manière à stimuler une plus grande régénération. Peut-être que ces vésicules sont récoltées à partir de jeunes cellules, ou peut-être qu’elles peuvent être fabriquées directement. Beaucoup de la classe actuelle des thérapies cellulaires largement utilisées pourrait en théorie être remplacée par l’administration de vésicules, car les thérapies cellulaires obtiennent leurs résultats bénéfiques par la signalisation, et non par d’autres activités cellulaires.

Un autre des changements les plus importants de l’état cellulaire qui se produit avec l’âge est le déclin de l’activité des cellules souches. Les cellules souches sont responsables de l’approvisionnement en cellules somatiques pour le maintien et la régénération des tissus, et la perte progressive de cet approvisionnement contribue à l’échec progressif du fonctionnement des tissus et des organes plus tard dans la vie. Il y a amplement de preuves qui laissent croire que, du moins dans les populations de cellules souches les plus étudiées à ce jour, comme celles qui soutiennent les tissus musculaires squelettiques, il s’agit au moins autant d’un problème de signalisation qu’un problème de dommages aux cellules elles-mêmes. Les cellules souches réagissent à l’état d’endommagement et au comportement des autres cellules dans la niche qui les soutient, comme le reflètent les molécules de signalisation qu’elles reçoivent. Le consensus actuel au sein de la communauté scientifique est que cette réponse aux dommages causés par le vieillissement a évolué pour réduire le risque de cancer, une partie de l’espérance de vie humaine actuelle comme un équilibre entre la mort par cancer et la mort par diminution lente de la fonction tissulaire.

Au fur et à mesure que l’intérêt de la communauté de recherche pour la signalisation des vésicules augmente, nous devrions nous attendre à voir davantage de résultats de recherche comme celui qui suit, dans lequel les scientifiques constatent que la délivrance de vésicules à partir de jeunes cellules niche peut rétablir une fonction plus jeune aux cellules souches hématopoïétiques âgées, la population résidant dans la moelle osseuse et responsable de la production de sang et de cellules immunitaires. Il semble plausible que nous soyons à la veille d’un changement de cap important dans le domaine de la médecine régénérative, un changement fondé sur une meilleure compréhension de la façon dont les cellules s’influencent les unes les autres par le biais de processus de signalisation, et sur l’identification des signaux qui sont des déterminants importants des changements dans la régénération et l’activité des cellules souches qui se produisent au cours du vieillissement.

Aubrey de Grey sur la recherche contre le vieillissement: Quelles avancées, et pour quand ?

Aubrey de Grey, de la Fondation SENS Research, était de retour pour présenter récemment aux employés de Google une conférence dans le cadre de la série  » Talks at Google « . Le point de vue du SENS sur le vieillissement est facile à résumer : le vieillissement est causé par des dommages moléculaires accumulés dans les cellules et les tissus; voici la liste des types de dommages appuyés par des données probantes; voici un ensemble de moyens de réparer ces dommages, qui pourraient tous être construits d’ici une décennie ou deux compte tenu du financement. C’est la vision d’un ingénieur qui considère que le vieillissement est un phénomène nuisible qu’il faut corriger, la haute priorité accordée à cette solution découle du fait que le vieillissement cause de loin plus de souffrances et de décès que n’importe quelle autre partie de la condition humaine. Que SENS soit aussi simple, l’ingénierie logique de la recherche scientifique, explique probablement pourquoi les membres de la communauté du génie logiciel ont, dès le début, constitué une fraction importante de ceux qui ont contribué au financement de la recherche SENS. Elle résonne: décomposer le problème à la racine, rassembler les faits, les évaluer, agir sur eux.

Aubrey de Grey, PhD: »The Science of Curing Aging » | Discussions chez Google
Aubrey de Grey, chef de la direction scientifique, présente les recherches actuelles de la Fondation de recherche SENS sur les thérapies susceptibles d’ajouter des décennies de vie saine pour les adultes d’aujourd’hui, ainsi que les travaux que la Fondation a déjà réalisés dans le cadre de démarrages réussis. M. de Grey explique également comment le travail de la SRF s’inscrit dans le contexte de l’effort mondial de recherche sur la lutte contre le vieillissement et pourquoi il bénéficie d’un large soutien d’experts.

Comme le souligne de Grey dans son exposé, si c’est si simple, pourquoi doit-il faire le tour du monde pour solliciter des appuis en faveur de la recherche sur le rajeunissement? Il y a ici deux catégories de défis. La première est que la plus grande partie de la communauté scientifique ne recueillera pas de sa propre initiative des fonds pour travailler sur la plupart des pistes de la recherche sur le rajeunissement, du moins pas avant qu’il ne soit évident au-delà de la réfutation qu’une approche particulière fonctionnera – ce qui signifie que les études animales montrent une prolongation de vie significative et fiable au minimum. Il s’agit d’une communauté extrêmement conservatrice et peu encline à prendre des risques. Examinons par exemple la recherche sur les cellules sénescentes avant et après la démonstration en 2011 de l’allongement de la durée de vie chez les animaux progéroïdiens par la destruction des cellules sénescentes. Avant cela, il n’ y avait presque pas de financement, et très peu de chercheurs ont fait des efforts pour étudier ce domaine, malgré le fait que des décennies de données probantes soutiennent fortement le rôle de la sénescence cellulaire comme cause du vieillissement. L’étude elle-même a été financée par la philanthropie, rejetée par les institutions de financement établies. Au cours des quelques années qui ont suivi, une avalanche d’intérêt et de financement s’est manifestée, ce qui a mené à l’arrivée de candidats médicaments sénolytiques et à l’arrivée de nouvelles start-up qui ont amené le rajeunissement dans les cliniques par le biais de l’élimination des cellules sénescentes.

Mais il reste encore de nombreuses pistes de recherche sur le rajeunissement qui sont tout aussi prometteuses, tout aussi susceptibles de produire des effets importants sur la santé et le renversement du vieillissement, et pourtant, le milieu de la recherche les ignore largement. Rupture de la réticulation du glucosépane pour inverser la perte d’élasticité tissulaire, par exemple. La philanthropie de la Fondation de recherche SENS et des groupes apparentés est la seule raison pour laquelle il y a des progrès significatifs dans ces domaines – mais dès que les premières études seront en cours pour montrer des résultats significatifs sur le vieillissement des animaux, exactement les mêmes choses se produiront là-bas que pour les cellules sénescentes. Il suffit d’un financement suffisant pour construire les premières démonstrations technologiques.

La deuxième forme de défi, c’est que le grand public n’est aucunement engagé dans le déclin futur du vieillissement. Les gens réagissent mal au fait d’être directement mis au défi du vieillissement comme source de douleur, de misère et de mort. Ils déploient des arguments écologistes et de classe contre le déploiement de la médecine pour aider à faire reculer le vieillissement et à prolonger la vie, tout en soutenant des causes telles que la recherche sur le cancer ou la recherche sur la maladie d’Alzheimer. C’est exactement la même chose sous le capot! Peu d’individus plaident en faveur d’un arrêt de la recherche sur le cancer parce que trop peu de gens meurent et que trop de gens vivent plus longtemps, ou parce que certaines personnes recevront les traitements avant d’autres, et pourtant le citoyen moyen dans la rue pourrait bien répondre avec inquiétude au sujet du traitement du vieillissement comme une condition médicale, précisément parce qu’il y aurait moins de souffrance, moins de décès ou parce que le tiers monde n’en bénéficierait pas immédiatement.

Tout compte fait, d’étranges confusions et des malentendus concernant le vieillissement et le potentiel d’inverser le vieillissement sont largement répandus. Les gens croient à tort que les thérapies seront si coûteuses qu’elles seront réservées à l’élite. Ou que les thérapies maintiendront les gens dans un état de décrépitude croissante plutôt que de rendre les patients plus jeunes et en meilleure santé plus longtemps. Ou que les ressources seront épuisées si les gens vivent encore un peu plus longtemps. Dans la pratique, cela se manifeste par un manque de financement philanthropique facilement accessible à plus grande échelle, nécessaire pour résoudre le premier défi mentionné ci-dessus, la production de démonstrations technologiques pour convaincre la communauté scientifique. Nous devons tous travailler beaucoup plus dur que d’autres causes médicales connexes pour financer la recherche sur le rajeunissement précoce nécessaire pour faire reculer les causes du vieillissement. C’est pourquoi nous devons défendre la cause.

L’excès de tissus adipeux endommage durablement les cellules souches, même s’ils sont perdus

De nombreuses études épidémiologiques ont démontré qu’un excès de graisse viscérale causerait des dommages durables aux systèmes corporels, même après la perte de cette graisse. Plus elle est longue, et plus il y en avait, plus vous êtes mal en point. Vous vous souviendrez peut-être d’une étude qui a constaté que le poids maximal à vie était un meilleur indicateur de mortalité liée à l’âge que d’autres mesures, par exemple, ce qui laisse entendre que certaines formes de conséquences persistent même si le poids est perdu. L’étude identifie ici un mécanisme possible pour expliquer ce type de résultat; les auteurs découvrent un impact durable sur les populations de cellules souches responsables de la génération des cellules du système immunitaire et d’autres parties de l’approvisionnement sanguin.

L’obésité continue de peser sur le compartiment des cellules souches hématopoïétiques, modifiant l’équilibre des types de cellules qui y sont produites, même après que le corps ait perdu du poids. Sous le stress de l’obésité, les cellules souches hématopoïétiques (CSH) commencent à surexprimer un gène régulateur qui fait basculer la production sanguine vers les cellules myéloïdes et peut même favoriser le devenir préleucémique. Ce changement dans l’expression des gènes, qui s’aggrave avec le temps, entraîne une dérégulation durable, même si les CSH sont transplantés dans un environnement normal.

Bien que ces résultats proviennent d’une étude qui reposait sur un modèle murin de l’obésité, ils soulèvent des questions sur l’utilisation de CSH isolés de personnes obèses dans les procédures de transplantation thérapeutique. « On sait peu de choses sur la façon dont l’obésité chez les donneurs de moelle osseuse pourrait affecter la qualité du compartiment des cellules souches hématopoïétiques. Nous voulons mieux comprendre les altérations moléculaires de l’obésité afin de prédire les risques potentiels associés à l’utilisation thérapeutique des cellules souches isolées de donneurs obèses. »

L’équipe de recherche a retracé la dysrégulation du compartiment CSH jusqu’ à l’expression modifiée du Gfi1, un facteur de transcription. « Mécaniquement, nous établissons que le stress oxydatif induit par l’obésité perturbe l’expression du facteur de transcription Gfi1 et qu’une augmentation de l’expression Gfi1 est nécessaire pour la fonction anormale du CSH induite par l’obésité. Ces résultats démontrent que l’obésité produit des changements durables dans la fonction et le phénotype du CSH et que l’élévation de l’expression du Gfi1 en réponse à l’environnement oxydatif est un facteur clé de la modification des propriétés du CSH observée dans l’obésité. »

Bien que les effets du stress chronique sur l’organisme soient encore mal compris, les recherches démontrent que le stress lié à l’âge et à l’environnement peut réduire la diversité des cellules saines de notre appareil sanguin. « Il est maintenant entendu que le compartiment des cellules souches du sang est composé de nombreux sous-ensembles cellulaires. Cela comprend le maintien de la diversité des cellules souches sanguines nécessaires à la production de cellules sanguines dont l’organisme a besoin pour fonctionner correctement. »

Long longe life longévité viellissement transhumanismeMCP-1 comme biomarqueur potentiel de l’âge biologique

Les chercheurs ajoutent ici une corrélation supplémentaire entre la biochimie du sang et le vieillissement à la liste croissante. Plus le nombre de mesures simples pouvant être associées au déclin lié à l’âge est élevé, plus les chercheurs sont susceptibles de trouver une combinaison algorithmique de ces mesures qui reflète assez fidèlement l’âge biologique. À l’heure actuelle, les horloges épigénétiques fondées sur l’évaluation des modèles de méthylation de l’ADN sont en tête du peloton de biomarqueurs potentiels du vieillissement parce qu’ils sont en fait un ensemble combiné de mesures plus petites, celles qui sont faites par les cellules elles-mêmes. De nombreux changements spécifiques de méthylation de l’ADN sont des réactions aux dommages cellulaires et au dysfonctionnement du vieillissement. Cependant, d’autres approches combinant des mesures du vieillissement et des réactions cellulaires pourraient s’avérer meilleures en fin de compte. Nous verrons dans les années à venir.

Les biomarqueurs du vieillissement généralement reconnus, robustes, bon marché et fiables sont importants parce qu’ils accéléreront grandement le rythme de développement de la recherche sur le vieillissement. À l’heure actuelle, le domaine manque d’une bonne façon rapide d’évaluer les résultats d’une intervention potentielle pour ralentir ou renverser le processus de vieillissement. La seule approche largement acceptée consiste à mener des études sur la durée de vie, ce qui signifie que tout débat sur la viabilité, la qualité ou la stratégie se prolongera pendant des années et coûtera des millions de dollars qui auraient pu être investis ailleurs. Les études sur la durée de vie des souris ne sont pas bon marché. Si le champ est plutôt équipé d’une évaluation de l’âge biologique qui peut être effectuée immédiatement avant et immédiatement après un traitement, alors l’exploration et la validation dans la recherche sur le vieillissement deviendront beaucoup plus rapides et beaucoup moins coûteuses. Les meilleures approches, qui s’inspireront probablement de la stratégie de réparation des dommages de SENS, gagneront plus rapidement.

Le vieillissement est le principal facteur de risque de nombreuses maladies chroniques et est responsable de l’essentiel des coûts des soins de santé. Pour faire face à cette crise des soins de santé, on s’intéresse de plus en plus à trouver des moyens thérapeutiques pour cibler le vieillissement afin de prévenir, retarder ou atténuer simultanément plusieurs maladies liées à l’âge. Un certain nombre de stratégies thérapeutiques ont émergé. Cependant, l’un des principaux obstacles aux essais cliniques ciblant le vieillissement est le délai prolongé entre l’intervention et les résultats cliniques. Pour ces études, les paramètres de substitution amélioreront considérablement l’économie et l’échelle de temps dans lesquelles nous pouvons mesurer les effets des interventions sur l’âge biologique.

L’âge biologique est défini par la santé ou la condition physique d’un individu et l’absence de maladies liées à l’âge, indépendamment de leur âge chronologique. L’âge biologique peut être très différent de l’âge chronologique. Par exemple, les survivants du cancer sont biologiquement plus âgés que leur âge chronologique en raison de l’exposition à des agents génotoxiques, alors que les centenaires sont souvent biologiquement plus jeunes que leur âge chronologique. Un biomarqueur de l’âge biologique dans des liquides ou tissus corporels accessibles serait extrêmement utile pour les essais cliniques visant à tester des facteurs antigéroniques, mais aussi potentiellement pour le triage des patients qui doivent subir des procédures thérapeutiques onéreuses. Des centaines d’études ont été menées dans le but de découvrir des changements liés à l’âge dans les facteurs circulants, y compris les métabolites, les produits finis de glycation avancée, la teneur en exosomes, le miARN et les molécules inflammatoires, avec des succès variables.

Ici, nous avons identifié MCP-1/CCL2, une chimiokine responsable du recrutement des monocytes, comme biomarqueur potentiel de l’âge biologique. Les concentrations de MCP-1 dans la circulation ont augmenté en fonction de l’âge chez les souris sauvages (WT). Cette augmentation dépendante de l’âge a été accélérée dans les modèles de souris Ercc1-/? et Bubr1H/H de progeria. Les interventions génétiques et pharmacologiques qui ralentissent le vieillissement des souris Ercc1-/? et WT ont entraîné une baisse significative des taux sériques de MCP-1. Enfin, chez les personnes âgées atteintes de sténose aortique, les taux de MCP-1 étaient significativement plus élevés chez les sujets fragiles que chez les sujets non fragiles. Ces données appuient la conclusion selon laquelle le MCP-1 peut être utilisé comme mesure de l’âge biologique des mammifères qui répond aux interventions qui prolongent le vieillissement en santé.

Vitamine D et calcium, un cocktail anti viellissement ?

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Fiche d'identité

Vitamine D : l’huile de foie de morue contre-attaque

Reconnue pour ses bienfaits sur la santé, en particulier sur les os, la vitamine D est une molécule relativement difficile à synthétiser par notre corps et une grande partie de la population mondiale est carencée. En effet, le seul moyen pour notre corps d’en créer passe par la peau et l’exposition au soleil, une condition très souvent peu remplie, en particulier dans les grandes villes [1]. Sous l’effet des rayons ultraviolets du soleil, notre corps produit le cholécalciférol (vitamine D3) à partir d’un dérivé du cholestérol, qui après un passage dans le foie puis dans le rein prend sa forme active (calcitriol) [1, 10].

Une supplémentation parait donc essentielle pour faire face au besoin de notre organisme en vitamine D et prévenir la survenue de certaines maladies, comme l’ostéoporose, le cancer, les caries ou encore les problèmes thyroïdiens. Il est temps de revenir aux remèdes de grand-mères et de reprendre un peu d’huile de foie de morue (le complément naturel le plus riche en vitamine D, à hauteur de 100UI/g) !

Intérêt
Preuve d'efficacité
Accessibilité

Chez Long Long Life, nous ne vendons pas ces produits car nous pensons que c’est le prix de la liberté. Nous ne sommes pas des intermédiaires de vente.

Puisque nous n’avons pas d’intérêt financier, nous pouvons vous dire toute la vérité sur les traitements développés à l’heure actuelle pour lutter contre le vieillissement et vous offrir la meilleure information possible.

2, 3, 4… les différentes formes de vitamine D

On distingue six formes de vitamine D. La vitamine D1 est la première à être découverte mais il s’avèrera, avec les avancées des techniques d’analyse chimique, qu’elle est en fait un mélange de vitamine D2 et d’autres composés. Cette dénomination n’est plus utilisée. La vitamine D2 est retrouvée chez les plantes, la vitamine D3 chez l’animal (c’est aussi celle que nous synthétisons) et la vitamine D4, dans les champignons. Les vitamines D5, D6, D7 sont des produits de synthèse, dérivés des premières formes. Elles ont des rôles similaires bien que variés et parfois spécifiques.

Vitamine D et calcium : un partenariat gagnant

Il est difficile de dissocier la vitamine D du calcium car leur action est synergique. En effet, la première indication d’une supplémentation de ces deux produits est la prévention et le traitement de l’ostéoporose [2, 3]. La vitamine D participe à l’absorption intestinale du calcium ainsi qu’à sa fixation sur l’os, promulguant ainsi la calcification de notre squelette. Une étude récente prévient cependant que l’action de la vitamine D et du calcium ne serait pas suffisante à traiter l’ostéoporose, voire serait à l’origine d’une fragilisation de nos os et augmenterait le risque de fractures [4]. Il est important de noter que cette étude ne remet pas en cause les autres bénéfices de la vitamine D, ni son effet préventif sur la survenue de l’ostéoporose.

De la vitamine D pour vieillir en bonne santé

Il a été démontré que, lors du vieillissement, on observait une dérégulation du métabolisme de la vitamine D [5, 6]. Les hydroxylases CYP27B1 et CYP24A1 rénales (des enzymes spécifiques), qui permettent la conversion de la vitamine D en son métabolite actif, sont extrêmement régulées, notamment de manière hormonale et/ou en réponse à l’état de la calcémie (teneur en calcium de notre corps). Avec l’âge, ces processus de régulation se dégradent, menant à des carences aggravées et des prédispositions à certaines maladies, telles que le cancer, les maladies cardio-vasculaires et les maladies osseuses [7]. La supplémentation en vitamine D peut corriger ces phénomènes et nous protéger contre les maladies liées au vieillissement.

La vitamine D peut également réguler l’expression génique. Lorsqu’elle arrive dans une cellule, elle peut se fixer sur son récepteur spécifique nucléaire (VDR = Vitamin D receptor) qui a son tour, au sein d’un complexe de co-activateurs, va se fixer sur des séquences d’ADN appelés promoteurs [7, 8]. Cette régulation des promoteurs (par méthylation majoritairement) va permettre d’exprimer ou non certains gènes. Une étude récente a notamment démontré un lien, modeste certes mais existant, entre le taux circulant de vitamine D et la longueur des télomères (les garants de l’intégrité de notre information génétique au cours des divisions cellulaires), suggérant une régulation encore à élucider [9].

  • Nombre de publications : plus de 4000
  • Molécule disponible : en vente libre
  • Mode d’administration : par voie orale
  • Posologie : dépendante de l’âge. Pour les moins de 50 ans, environ 1000UI/jour. Pour les plus de 50 ans, environ 1500UI/jour. Peut être donné à la femme enceinte et l’enfant à des doses adaptées, environ 700 UI/jour et 400 UI/jour respectivement.

Prévention du cancer : il a été démontré que la supplémentation en vitamine D, qui régule des processus cellulaires impliqués dans le développement de cancer (différenciation et multiplication), permettait de diminuer la taille des tumeurs et de limiter l’expansion des métastases [7, 11].

Maladies cardiovasculaires : il semblerait que la prise de vitamine protège partiellement contre l’hypertension, par un mécanisme encore flou [7, 12].

Effets sur le système immunitaire : la supplémentation en vitamine apparait comme un anti-inflammatoire assez puissant, avec une baisse de la production de cytokines pro-inflammatoires. Elle peut également protéger contre des maladies auto-immunes, comme la sclérose en plaque [7, 13, 14].

Diabète : quelques études ont démontré qu’une déficience en vitamine D favorisait le diabète, suggérant son implication dans les maladies métaboliques [15, 16].

D’autres effets connus depuis longtemps : traitement du psoriasis, du rachitisme (supplémentation in utero et petite enfance), de l’hypoparathyroïdisme, des caries, des douleurs et faiblesses musculaires.

En-dessous de 4000 UI/jour, aucune toxicité n’a été prouvée à ce jour.

La vitamine est à prendre avec précaution chez les patients atteints de sarcoïdose, de problèmes de rein ou de désordres du métabolisme calcique. La prise de vitamine D peut en effet provoquer une hypercalcémie délétère chez ces patients.

[1] Holick, M. F. Vitamin D deficiency. N Engl j Med, 2007(357):266–281

[2] Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB et Als. Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency, a meta-analysis of randomized controlled trials, Arch Intern Med, 2009;169:551-561

[3] Nakamura Y, Suzuki T, Kamimura M, et al. Vitamin D and calcium are required at the time of denosumab administration during osteoporosis treatment. Bone Research. 2017;5:17021

[4] Zhao J, Zeng X, Wang J, Liu L. Association Between Calcium or Vitamin D Supplementation and Fracture Incidence in Community-Dwelling Older Adults : A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA. 2017;318(24):2466–2482

[5] Armbrecht HJ, Zenser TV, Davis BB, Effect of age on the conversion of 25-hydroxyvitamin D3 to 1,25-dihydroxyvitamin D3 by kidney of rat. J Clin Invest. 1980 Nov; 66(5):1118-23

[6] Tsai KS, Heath H 3rd, Kumar R, Riggs BL, Impaired vitamin D metabolism with aging in women. Possible role in pathogenesis of senile osteoporosis. J Clin Invest. 1984 Jun; 73(6):1668-72

[7] Christakos S, Dhawan P, Verstuyf A, Verlinden L, Carmeliet G. Vitamin D: Metabolism, Molecular Mechanism of Action, and Pleiotropic Effects. Physiological Reviews. 2016;96(1):365-408.

[8] Pike JW, Meyer MB, Fundamentals of vitamin D hormone-regulated gene expression. J Steroid Biochem Mol Biol. 2014 Oct; 144 Pt A():5-11.

[9] Julia Beilfuss, Carlos A Camargo Jr., Elena Kamycheva. Serum 25-Hydroxyvitamin D Has a Modest Positive Association with Leukocyte Telomere Length in Middle-Aged US Adults, J. Nutr., 2017, 147(4): 514-520

[10] Holick, M. F. (2003), Vitamin D: A millenium perspective. J. Cell. Biochem., 88: 296–307

[11] Ahonen MH, Tenkanen L, Teppo L, Hakama M, Tuohimaa P. Prostate cancer risk and prediagnostic serum 25-hydroxyvitamin D levels (Finland). Cancer Causes Control, 2000, 11: 847–852

[12] Krause R, et al. Ultraviolet B and blood pressure. Lancet, 1998, 352: 709–710

[13] Tabatabaeizadeh, S. A., Avan, A., Bahrami, et al. High-dose supplementation of vitamin D affects measures of systemic inflammation: Reductions in High-Sensitivity C-Reactive Protein level and Neutrophil to lymphocyte ratio (NLR) distribution. Journal of Cellular Biochemistry, 2017 https://doi.org/10.1002/jcb.26084

[14] Cantorna MT, Hayes CE, DeLuca HF. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 reversibly blocks the progression of relapsing encephalomyelitis, a model of multiple sclerosis. Proc Natl Acad Sci, 1996, 93: 7861–7864

[15] Hypponen E, Laara E, Reunanen A, Jarvelin MR, Virtanen SM. Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: A birth-cohort study. Lancet, 2001, 358:1500–1503

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Dr. Marion Tible

Marion Tible Long Long Life

Author/Reviewer

Auteure/Relectrice

Marion Tible has a PhD in cellular biology and physiopathology. Formerly a researcher in thematics varying from cardiology to neurodegenerative diseases, she is now part of Long Long Life team and is involved in scientific writing and anti-aging research.

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Marion Tible est docteur en biologie cellulaire et physiopathologie. Ancienne chercheuse dans des thématiques oscillant de la cardiologie aux maladies neurodégénératives, elle est aujourd’hui impliquée au sein de Long Long Life pour la rédaction scientifique et la recherche contre le vieillissement.

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IP6 : un booster de l’immunité pour lutter contre le cancer

Fiche d'identité

IP6 : un antioxydant contre le vieillissement

L’Inositol héxaphosphate (IP6) est un composé naturel présent dans beaucoup de plantes, légumes et aliments à haute teneur en fibres, comme les céréales. Il est aussi retrouvé dans nos cellules et toutes celles des mammifères, où il joue un rôle central dans la transduction des signaux inter et intra-cellulaires, la prolifération cellulaire et la différenciation [1].

Reconnu depuis longtemps comme un antioxydant [2], IP6 a récemment été l’objet de plusieurs études pour son rôle préventif dans le cancer et sa participation à la réduction de la taille des tumeurs et de l’expansion des métastases déjà existantes [3]. En plus de ces fonctions majeures, il est également impliqué dans l’amélioration de notre système immunitaire, la diminution du cholestérol et le maintien d’une fonction rénale adéquate.

Intérêt
Preuve d'efficacité
Accessibilité

Chez Long Long Life, nous ne vendons pas ces produits car nous pensons que c’est le prix de la liberté. Nous ne sommes pas des intermédiaires de vente.

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IP6 : l’avenir de la lutte contre les maladies associées au vieillissement

IP6 est une molécule rapidement absorbée, contrairement à ce que sa structure chimique aurait pu laisser penser. En effet, les charges et l’encombrement des six groupements phosphate de la molécule (« hexaphosphate ») auraient pu poser problème lors d’une supplémentation orale en IP6. Il est au final absorbé puis déphosphorylé pour donner des dérivés d’inositol avec un nombre de phosphates plus bas, comme l’inositol triphosphate (IP3), un acteur central de la signalisation cellulaire lipidique.

Une action anti-cancer

En plus de réduire la prolifération cellulaire, IP6 permet de réduire la différenciation des cellules malignes. Pour rappel, le cancer est lié à des cellules qui, non seulement se divisent très vite, mais perdent également une partie des signaux qui garantissent le devenir physiologique d’une cellule : des cellules du colon, par exemple, vont devenir, au fil de leurs divisions, des cellules de moins en moins différenciées dont le phénotype sera de plus en plus éloigné de leur fonction. C’est comme cela que des cellules normales perdent leur fonction initiale et deviennent des cellules tumorales. Une supplémentation en IP6 a montré une baisse de ce processus et une redirection des cellules tumorales vers un phénotype plus proche des cellules de l’organe dans lequel la tumeur s’est développée [3]. Le boost immunitaire également observé lors de la supplémentation en IP6, combiné à ses effets antioxydants, contribue à former un environnement toxique pour le développement des tumeurs et participe ainsi à leur destruction [4]. La combinaison de l’inositol (le précurseur d’IP6) et d’IP6 a montré des effets très prometteurs chez l’animal en terme de lutte contre le cancer [4]. Une étude pilote menée chez des patients en phase avancée de cancer du colon a démontré une efficacité sur la réduction des effets secondaires lié à la chimiothérapie accompagnée d’une diminution de la taille des tumeurs et des métastases observées [5].

Une étude récente a démontré un effet sur P53 et P21, deux protéines centrales dans le cycle cellulaire : IP6 inhibe P21, induisant un arrêt du cycle cellulaire dépendant de P53, permettant d’éliminer les cellules tumorales et d’activer l’apoptose des cellules déficientes [6]. Il existe probablement d’autres mécanismes d’action expliquant l’effet anti-cancer de IP6 mais ils sont peu connus et font l’objet d’études encore en cours.

Une action sur d’autres maladies liées au vieillissement

IP6 a des effets assez variés sur la santé humaine

  • Il favorise la diminution de la formation des calculs rénaux grâce à la réduction de l’hypercalcémie responsable de la formation de ces calculs [7]. En plus du métabolisme du calcium, c’est également un régulateur du métabolisme du zinc et du fer.
  • Il a un effet hypocholestérolémiant qui peut présenter des intérêts majeurs dans le cadre de la prise en charge des maladies métaboliques, comme le diabète ou l’hyperlipidémie, mais aussi dans les maladies cardio-vasculaires [8].
  • Il inhibe l’agrégation plaquettaire [9] et a un effet protecteur sur le cœur après un infarctus (problématique de l’ischémie-reperfusion) [10], deux processus centraux dans le management des maladies cardio-vasculaires.
  • Il a un effet sur la vision, en particulier sur la dégénérescence maculaire, qui a pu être grandement améliorée lors d’une étude pilote [11].
  • Il a effet probable sur les maladies neurodégénératives [12].

Une action pro-immunitaire

IP6 est connu pour son action sur le système immunitaire. Il est en effet un activateur des cellules NK (natural killer), un sous-groupe de lymphocytes qui constitue notre première ligne de défense en cas de maladies inconnues de notre système [13]. C’est l’une des caractéristiques qui en fait un anti-cancer puissant, mais aussi un booster général de notre système immunitaire.

Globalement, IP6 est une molécule très prometteuse qui nécessite encore des essais cliniques afin d’élucider totalement son rôle anti-vieillissement et ses mécanismes d’action.

  • Nombre de publications : environ 50
  • Molécule disponible : précurseur (inositol) et IP6 en vente libre
  • Mode d’administration : par voie orale
  • Posologie : dépendante de l’application et de la molécule choisie. Pour le précurseur, on retrouve des posologies aux alentours de 1000 à 2000 mg par jour, en prévention. Lorsque IP6 et inositol sont combinés, les posologies vont de 500 mg à 3000 mg par jour, en prévention. Pour le traitement, ou l’accompagnement d’une chimiothérapie, il faudra voir cela avec votre médecin.

Peu d’effets secondaires ont été répertoriés mais une anémie peut avoir lieu, en particulier chez les femmes en âge d’avoir des enfants. Du fait de son activité anti-agrégante, la prise d’IP6 peut entrainer une fluidification du sang et provoquer des saignements plus longs.

IP6 a été classé dans les compléments GRAS (Generally Recognized As Safe).

[1] Larsson, O., Barker, C. J., Sjöholm, Å., Carlqvist, H., Mitchell, R. H., Bertorello, A., Nilsson, T., Honkanen, R. E., Mayr, G. W., Zwiller, J. & Berggren, P.-O. Inhibition of phosphatases and increased Ca2+ channel activity by inositol hexakisphosphate. Science, 1997, 278:471–474

[2] Graf E., Eaton J.W., Antioxydant functions of phytic acid. Free Radi. Biol. Med. 1990, 8:61-69

[3] Vucenik I, Shamsuddin AM. Protection against cancer by dietary IP6 and inositol. Nutr Cancer. 2006;55(2):109-25

[4] Vucenik I, Shamsuddin AM. Cancer inhibition by inositol hexaphosphate (IP6) and inositol: from laboratory to clinic. J Nutr. 2003 Nov;133(11 Suppl 1):3778S-3784S

[5] Druzijanic, N., Juricic, J., Perko, Z. & Kraljevic, D. IP-6 & inositol: adjuvant to chemotherapy of colon cancer. A pilot clinical trial. Rev. Oncologia, 2002, 4: 171

[6] Singh J, Gupta KP Inositol hexaphosphate induces apoptosis by coordinative modulation of P53, Bcl-2 and sequential activation of caspases in 7,12 dimethylbenz[a]anthracene exposed mouse epidermis. J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2008;27(3):209-17

[7] Henneman, P. H., Benedict, P. H., Forbes, A. P. & Dudley, H. R. Idiopathic hypercalciuria. N. Engl. J. Med. 1958, 17: 802–807

[8] Jariwalla, R. J., Sabin, R., Lawson, S. & Herman, Z. S. Lowering of serum cholesterol and triglycerides and modulations by dietary phytate. J. Appl. Nutr. 1990, 42: 18–28

[9] Vucenik, I., Podczasy, J. J. & Shamsuddin, A. M. Antiplatelet activity of inositol hexaposphate (IP6). Anticancer Res. 1999, 19: 3689–3693

[10] Rao, P. S., Liu, X. K., Das, D. K., Weinstein, G. S. & Tyras, D. H. Protection of ischemic heart from reperfusion injury by myo-inositol hexaphosphate, a natural antioxidant. Ann. Thorac. Surg.1991, 52: 908–912

[11] Richer S, Patel S, Sockanathan S, Ulanski LJ, Miller L, Podella C. Resveratrol Based Oral Nutritional Supplement Produces Long-Term Beneficial Effects on Structure and Visual Function in Human Patients. Nutrients. 2014;6(10):4404-4420

[12] Xu Q, Kanthasamy AG, Reddy MB. Neuroprotective effect of the natural iron chelator, phytic acid in a cell culture model of Parkinson’s disease. Toxicology. 2008 Mar 12;245(1-2):101-8

[13] Zhang Z, Song Y, Wang X-L. Inositol hexaphosphate-induced enhancement of natural killer cell activity correlates with suppression of colon carcinogenesis in rats. World Journal of Gastroenterology : WJG. 2005;11(32):5044-5046

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Transhumanisme et vieillissement : Fight Aging! 1er janvier 2018

Long Long Life Fight Aging longévité transhumanisme vieillissement

Fight Aging! Extraits

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Fight Aging! fournit un résumé hebdomadaire des actualités et des commentaires pour des milliers d’abonnés intéressés par la science de la longévité: progrès en matière de contrôle médical du vieillissement afin de prévenir la vulnérabilité, la souffrance et les maladies liées à l’âge, ainsi que pour fournir des améliorations dans la compréhension actuelle de ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas lorsqu’il s’agit de prolonger une vie saine. Attendez-vous à voir des résumés des récents progrès de la recherche médicale, des nouvelles de la communauté scientifique, des initiatives de collecte de fonds pour accélérer le travail sur la réparation et l’inversion du vieillissement, des liens vers des ressources en ligne, et bien plus encore.

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  • Quelle est l’efficacité des thérapies par cellules souches mésenchymateuses pour les problèmes articulaires liés à l’âge?
  • Résumé de la compréhension actuelle de l’immunosénescence
  • Une baisse de FOXO3 dans les fibroses pulmonaires due à la sénescence cellulaire ?
  • Ingénierie tissulaire d’organoïdes rénaux mieux structurés
  • L’Eotaxin-1 comme facteur potentiellement délétère dans le vieux sang
  • La longueur du télomère telle que mesurée actuellement n’est pas un biomarqueur utile du vieillissement

Quelle est l’efficacité des thérapies par cellules souches mésenchymateuses pour les problèmes articulaires liés à l’âge?

On peut soutenir que les thérapies qui font appel aux cellules souches mésenchymateuses sont les plus robustes et les plus fiables des thérapies à base de cellules souches actuellement disponibles, bien que leur issue varie encore beaucoup d’une source de cellules à l’autre, les méthodes d’administration et les patients, si l’on en juge par les études menées à ce jour. Elles sont maintenant largement utilisées pour toutes sortes de problèmes musculo-squelettiques et articulaires qui pourraient bénéficier de moins d’inflammation et de plus de régénération. Les cellules greffées ne vivent généralement pas longtemps, mais elles génèrent des signaux qui produisent un changement temporaire important dans l’environnement local, y compris la suppression de l’inflammation chronique.

Il est intéressant de se demander dans quelle mesure les résultats observés d’une régénération modérément améliorée à la suite d’une thérapie par les cellules souches mésenchymateuses sont secondaires à une réduction de l’inflammation, plutôt que causés par une signalisation pro-régénération non liée à l’inflammation. Il devient évident que l’inflammation chronique dégrade les processus normaux de régénération et d’entretien tissulaire, qui impliquent tous un ballet complexe de cellules souches, de cellules immunitaires et d’autres populations cellulaires spécifiques à chaque type de tissu. Lorsque le comportement des cellules immunitaires s’éloigne des rails en raison d’une signalisation incendiaire constante, la régénération diminue.

Je vais vous présenter ici une petite étude en libre accès sur l’utilisation de la thérapie par les cellules souches mésenchymateuses dans le traitement de l’arthrose, une affection commune des articulations liée à l’âge, dans laquelle le cartilage et les os se décomposent. Il diffère de la plupart des études antérieures en ce sens qu’il permet de suivre les résultats des patients pendant une plus longue période de temps après l’intervention, ce qui est probablement nécessaire pour obtenir une réponse plus définitive quant à savoir laquelle des diverses méthodes de traitement est efficace. L’arthrose est une affection inflammatoire, bien que l’inflammation soit localisée aux articulations problématiques. Compte tenu des résultats d’études récentes, on commence à croire que les cellules sénescentes sont la principale cause de cette maladie. Puisque ces cellules errantes sont connues pour générer un puissant mélange de signalisation inflammatoire, tout cela s’harmonise parfaitement.

Les thérapies à base de cellules souches mésenchymateuses ne s’attaquent pas à la cause du problème, mais elles semblent atténuer l’inflammation et peut-être émettre d’autres signaux régénératifs assez longtemps pour permettre aux tissus d’effectuer une certaine réparation des dommages structuraux malgré la présence de cellules sénescentes. Il sera intéressant de voir les résultats des thérapies sénolytiques pour éliminer les cellules sénescentes en comparaison, car cela devrait fournir une bonne réponse à la question ci-dessus concernant la répartition des bénéfices entre réduction de l’inflammation et augmentation de la signalisation régénératrice.

L’injection intra-articulaire de cellules mésenchymateuses expansées de moelle osseuse autologue dans l’arthrose modérée et grave du genou est sans danger: une étude de phase I/II

L’arthrose du genou est une affection fréquente qui affecte la population adulte et cause des douleurs et un dysfonctionnement de l’articulation du genou. Par la suite, il y a un impact négatif sur la qualité de vie de ces patients. Une méta-analyse récente de 11 essais portant sur 558 patients utilisant des cellules souches mésenchymateuses (MSC) a été publiée. Il y a eu une amélioration de divers scores cliniques. Les auteurs ont conclu qu’il n’ y avait pas de différence significative dans l’indice d’évaluation globale après le traitement par cellules souches, malgré l’amélioration significative des symptômes cliniques et de la morphologie du cartilage. Une phase I-II récente de l’expansion des cellules souches de moelle osseuse autologue a été publiée. Il a fait rapport sur la sûreté et l’efficacité de cette modalité. Il existe un ouvrage publié qui utilise des CSM allogéniques dérivés de la moelle osseuse dans le KOA avancé chez l’humain et qui montre une amélioration clinique, mais aucune amélioration significative de l’IRM.

Dans cet article, nous présentons les résultats de 13 patients qui ont été traités par des cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse autologue expansées dans le cadre d’une étude prospective ouverte de phase I et qui ont été suivis pendant deux ans pour tout effet indésirable et pour l’efficacité par un résultat normalisé de l’ostéoarthrose du genou (KOOS) et par IRM.

Le cartilage du genou a une capacité de régénération limitée. Les cellules souches mésenchymateuses (MSC) sont connues pour avoir des propriétés paracrineuses et de différenciation. Ils peuvent produire une matrice extracellulaire dans l’articulation. Ces propriétés en font une bonne cible pour la régénération du cartilage du genou. Il reste à déterminer si les CSM stimulent la prolifération et la différenciation des cellules souches résidentes ou s’ils se différencient en chondrocytes. Les modèles d’ostéoarthrose chez le lapin et la chèvre suggèrent que la réparation se produit par effet paracrine en stimulant les mécanismes de réparation endogènes.

Ces travaux montrent que l’utilisation de BM-MSCs est sans danger avec seulement une douleur précoce minime chez certains patients dans l’articulation injectée qui s’est résorbée rapidement sans effets indésirables cliniques ou biochimiques intermédiaires ou à long terme. La moelle osseuse est attrayante, car elle peut être facilement prélevée en consultation externe et sans hospitalisation. Les patients ont été suivis pendant 2 ans. Les travaux fournissent des preuves préliminaires que les BM-MSC sont efficaces dans le domaine du KOA, comme en témoignent l’amélioration significative du KOOS et de l’IRM. L’épaisseur moyenne du cartilage du genou mesurée par IRM s’est considérablement améliorée. Tous les symptômes se sont significativement améliorés, conférant ainsi une amélioration significative de la qualité de vie des patients atteints de KOA de grade II et III. Cependant, nous tenons à souligner que le petit nombre de participants à cette étude interdit la généralisation de l’efficacité et qu’il est justifié de poursuivre les travaux.

Nous suggérons que les prochains essais explorent également la dose de MSC et la source du MSC. Il est nécessaire d’établir l’innocuité du MSC allogénique pour le KOA. L’utilisation du MSC allogénique peut être normalisée, la dose peut être mieux contrôlée et la variabilité cellulaire peut être réduite au minimum. Nous pensons que les MSC sont un traitement définitif potentiel pour le KOA.

Résumé de la compréhension actuelle de l’immunosénescence

Le document de synthèse en libre accès ici présente un résumé des connaissances scientifiques actuelles sur l’immunosénescence, le nom donné à la fonction déclinante du système immunitaire avec l’âge. Certains chercheurs considèrent qu’il s’agit d’un phénomène distinct de l’inflammation, soit l’augmentation des niveaux d’activation inflammatoire inappropriée du système immunitaire chez les personnes âgées, mais aussi de certains autres types d’insuffisance des cellules immunitaires chez les personnes âgées, comme la sénescence cellulaire ou l’épuisement des cellules immunitaires. D’autres considèrent tous ces éléments comme des aspects de l’immunosénescence. De plus, en ce qui a trait aux causes de l’insuffisance immunitaire liée à l’âge, la mesure dans laquelle diverses causes potentielles sont responsables est sujette à discussion, et il y aura probablement encore beaucoup d’incertitude jusqu’ à ce que le milieu de la recherche puisse renverser ces causes une à une et observer les résultats.

À notre époque où la biotechnologie s’améliore rapidement, il arrive souvent que les thérapies de construction pour s’attaquer aux causes des dysfonctionnements liés à l’âge soient la voie la plus rapide pour comprendre lesquelles de ces causes sont importantes. Dans le cas de l’immunosénescence, il existe un certain nombre de voies évidentes pour aller de l’avant, dont certaines devraient également aider à traiter les maladies auto-immunes: inverser l’atrophie du thymus pour augmenter l’apport de nouvelles cellules immunitaires; détruire les cellules immunitaires endommagées ou surspécialisées pour libérer l’espace nécessaire à un remplacement efficace; utiliser des thérapies cellulaires pour fournir un grand nombre de nouvelles cellules immunitaires; rétablir la fonction des cellules souches hématopoïétiques qui génèrent des cellules immunitaires.

L’immunosénescence est corrélée avec l’allongement linéaire de la durée de vie moyenne qui a commencé au XIXe siècle et qui est toujours en cours. Le phénotype du vieillissement, y compris l’immunosénescence, est le résultat d’un déséquilibre entre les mécanismes inflammatoires et anti-inflammatoires avec la conséquence d’un état défini par certains auteurs comme inflammatoire. La caractéristique la plus importante de l’immunosénescence est l’accumulation dans « l’espace immunologique » de la mémoire et des cellules effectrices par suite de la stimulation provoquée par des infections cliniques et subcliniques répétées et par une exposition continue aux antigènes. Cet état d’inflammation chronique qui caractérise la sénescence a un impact significatif sur la survie et la fragilité. En fait, l’état de santé des personnes âgées fragiles est moins fréquent dans les situations caractérisées par un faible contact avec des infections virales et des maladies parasitaires. De plus, l’immunosénescence se caractérise par un remodelage particulier du système immunitaire, induit par le stress oxydatif.

L’apoptose, un mécanisme complexe de mort cellulaire programmée, permet le maintien d’une homéostasie physiologique entre la survie et l’élimination des cellules endommagées. L’apoptose est un mécanisme stratégique pour la manifestation de la diversité clonotypique lors de la sélection des lymphocytes, permettant de contrôler l’expansion clonale après stimulation antigénique. Les changements dans l’apoptose, associés à l’inflammation et à la régulation de la réponse immunitaire avec la sécrétion consécutive de lymphokines pro-inflammatoires, représentent le principal déterminant du taux de vieillissement et de longévité, ainsi que des maladies les plus courantes liées à l’âge et aux tumeurs. D’autres changements se produisent dans l’immunité innée, la première ligne de défense fournissant une protection rapide, mais non spécifique et incomplète, composée principalement de monocytes, de cellules tueuses naturelles et de cellules dendritiques, agissant jusqu’ à l’établissement d’une réponse immunitaire adaptative, qui est plus lente, mais très spécifique, et dont le substrat cellulaire est constitué de lymphocytes T et B.

Les marqueurs de l’inflammation de l’immunité adaptative chez les centenaires sont caractérisés par une diminution des lymphocytes T naïfs. La réduction des cellules CD8 peut être liée au risque de morbidité et de décès, ainsi qu’ à la combinaison de l’augmentation des cellules CD8+ et de la réduction des lymphocytes T CD4+ et de la réduction des lymphocytes B CD19+. La fonction immunitaire des personnes âgées est affaiblie à cause de l’épuisement des lymphocytes T CD95, qui sont remplacés par l’expansion clonale des lymphocytes T CD28-. L’augmentation des cytokines pro-inflammatoires est associée à la démence, à la maladie de Parkinson, à l’athérosclérose, au diabète de type 2, à la sarcopénie et à un risque élevé de morbidité et de mortalité. Une modulation correcte des réponses immunitaires et des phénomènes apoptotiques peut être utile pour réduire les maladies dégénératives liées à l’âge, ainsi que les maladies inflammatoires et néoplasiques.

Long Long Life Fight Aging longévité transhumanisme vieillissementUne baisse de FOXO3 dans les fibroses pulmonaires due à la sénescence cellulaire ?

Des chercheurs ont découvert que la fibrose pulmonaire peut être maîtrisée par des niveaux de FOXO3. Ces résultats concordent bien avec les données récentes indiquant que l’augmentation des niveaux de sénescence cellulaire est une cause de fibrose pulmonaire, car la perte de FOXO3 déclenche une plus grande sénescence dans les populations cellulaires. Cette relation pourrait expliquer les associations observées entre FOXO3 et la longévité, bien que celles-ci ne soient pas aussi importantes qu’on pourrait s’ y attendre si elles avaient un effet marqué sur la sénescence. D’autres protéines FOXO jouent également un rôle dans la détermination de la sénescence par rapport à l’autodestruction dans les cellules endommagées ou ayant atteint la fin de leur durée de vie répliquée, comme le démontre l’utilisation de FOXO4-DRI comme un composé sénolytique qui peut déclencher l’apoptose des cellules sénescentes. Tout ceci est intéressant, mais probablement secondaire à l’objectif de détruire les cellules sénescentes – il semble probable que FOXO3 modère le mauvais comportement des cellules sénescentes, empêchant leur influence de générer la fibrose, ou peut-être d’empêcher de nouvelles cellules de devenir sénescentes sans trop affecter les cellules sénescentes existantes.

La fibrose pulmonaire idiopathique est actuellement une maladie pulmonaire incurable, dans laquelle les personnes atteintes perdent la capacité d’absorber assez d’oxygène. Bien que le mot « idiopathique » signifie que la cause est inconnue, la maladie touche principalement les anciens fumeurs lourds et les fumeurs actifs à partir de l’âge de 50 ans. Les cellules du tissu conjonctif appelées fibroblastes jouent un rôle important dans la fibrose pulmonaire idiopathique. Ces cellules structurent les sacs d’air (alvéoles) dans les poumons. Au cours du développement de la maladie, on observe des changements caractéristiques de ces fibroblastes. « Les fibroblastes subissent une sorte de changement de personnalité. Chez les patients atteints de fibrose pulmonaire, ces cellules contiennent des quantités accrues de protéines contractiles, comme celles impliquées dans le fonctionnement des cellules musculaires. » Ces cellules modifiées, appelées myofibroblastes, sont responsables des modifications de la structure du tissu conjonctif. Au fur et à mesure que la maladie progresse, les sacs d’air dégénèrent de plus en plus, causant des dommages aux vaisseaux sanguins dans les poumons. Il en résulte un essoufflement.

Les chercheurs ont décidé de rechercher un facteur qui pourrait être responsable des changements de fibroblastes. Un tel facteur pourrait être la clé d’un éventuel traitement. L’équipe a d’abord comparé les cellules du tissu conjonctif de personnes en bonne santé et de patients atteints de fibrose pulmonaire. « Nous avons remarqué un facteur de transcription appelé FoxO3. Les cellules des patients atteints de fibrose pulmonaire contenaient moins de cette protéine que les cellules des témoins sains. Les résultats étaient encore plus clairs lorsque nous avons examiné l’activité de FoxO3 – elle était beaucoup plus faible chez les fibroblastes des patients atteints de fibrose pulmonaire que chez les cellules de personnes en bonne santé. » Les chercheurs se sont ensuite intéressés à la recherche animale et ont mis au point un modèle murin de la maladie. Ils ont découvert que les souris atteintes de fibrose pulmonaire avaient également réduit l’activité de FoxO3. L’effet était beaucoup plus important chez les souris qui avaient été génétiquement modifiées pour manquer de FoxO3.

La réactivation de FoxO3 chez les patients atteints de fibrose pulmonaire pourrait donc offrir un moyen de traiter la maladie. Cette approche s’est avérée efficace chez la souris: le traitement de souris atteintes de fibrose pulmonaire par l’UCN-01 a permis de réduire les symptômes et d’améliorer la fonction pulmonaire. Cet effet n’ a pas été observé chez les souris dépourvues de FoxO3. UCN-01 est une substance qui active FoxO3 et fait actuellement l’objet d’essais cliniques en tant que traitement tumoral. D’autres études examineront ce lien de plus près, dans l’espoir de pouvoir éventuellement commencer des essais sur des patients.

Ingénierie tissulaire d’organoïdes rénaux mieux structurés

Le milieu de la recherche continue d’améliorer sa capacité de construire des tissus organiques structurés et fonctionnels à partir du point de départ d’un échantillon de cellules de patient. Le défi de la construction de réseaux de vaisseaux sanguins pour supporter de grandes structures tissulaires reste à résoudre, mais d’ici là, il y aura un chemin direct vers la fabrication d’organes entiers à la demande. Le travail sur les tissus rénaux est l’un des domaines de pointe du point de vue des capacités techniques en ingénierie tissulaire.

Dans le rein embryonnaire, trois types de cellules précurseurs, les cellules progénitrices du néphron, les bourgeons urétériques et les cellules progénitrices interstitielles interagissent pour former des structures tridimensionnelles du rein. Des méthodes permettant d’induire des structures de néphron par l’intermédiaire de cellules progénitrices de néphron à partir de cellules souches pluripotentes (PSC) de souris ont déjà été établies. Cependant, comme les autres cellules progénitrices n’ont pas été incluses, les structures « d’ordre supérieur » du rein (état dans lequel les structures de néphron différenciées sont reliées organiquement les unes aux autres par des conduits de collecte ramifiés) n’ont pas été reproduites. Aujourd’hui, un groupe de recherche a mis au point une méthode d’utilisation des PSC pour induire la production de bourgeons urétériques, les précurseurs des canaux de collecte ramifiés, et a réussi à reproduire la structure d’ordre supérieur du rein.

Malheureusement, les possibilités de transplantation rénale sont limitées, mais la découverte en 2006 de cellules souches pluripotentes induites (cellules SPI) a augmenté l’attente d’une médecine régénératrice pour « construire » des organes pleinement fonctionnels. Cependant, le processus de reproduction de toute la structure d’un organe demeure un thème commun et difficile pour toute étude sur la régénération d’un organe. Les chercheurs s’efforcent de produire un rein pleinement fonctionnel. Pour ce faire, il est important de reconstruire les structures rénales d’ordre supérieur à partir des cellules souches pluripotentes.

Les chercheurs ont découvert pour la première fois que les conduits Wolffian de souris, précurseurs des bourgeons urétériques, mûrissaient progressivement et gagnaient en capacité de ramification entre le jour de l’embryogenèse (E) 8,75 et E11,5. Ils ont ensuite pu mettre en culture des cellules WD in vitro et déterminer les facteurs de croissance nécessaires pour produire des bourgeons urétériques matures. Enfin, ils ont mis au point un protocole pour induire des cellules de type bourgeon urétérique E11,5 à partir d’ESC de souris via des cellules de type WD E8,75. Il a été révélé ici que les cellules progénitrices du néphron et les bourgeons urétériques ont besoin de conditions individuelles optimisées pour une induction réussie.

La fonctionnalité des bourgeons urétériques dérivés de l’ESC chez la souris a également été vérifiée par la co-culture d’un seul bourgeon avec des précurseurs embryonnaires du rein ou avec un mélange de précurseurs de néphron dérivés de l’ESC et de précurseurs embryonnaires du stromal. Dans l’organoïde rénal reconstruit, les chercheurs ont observé la formation d’épithélium urétérique ramifié, de néphrons différenciés et de précurseurs de néphron à la surface des bourgeons urétériques, confirmant ainsi la fonctionnalité des bourgeons urétériques induits et la reconstruction des structures rénales d’ordre supérieur. Avec une légère modification du protocole, les chercheurs ont pu induire des bourgeons urétériques à partir de iPSC humains et ont confirmé leur capacité de ramification lorsqu’ils étaient cultivés avec des facteurs de croissance.

L’Eotaxin-1 comme facteur potentiellement délétère dans le vieux sang

Le débat se poursuit sur les mécanismes responsables des résultats observés dans les études sur la parabiose, dans lesquelles un sujet jeune et un sujet âgé ont leurs systèmes circulatoires reliés. Le sujet jeune présente une diminution des indicateurs de santé, tandis que le sujet âgé présente une amélioration – un renversement modeste dans certains aspects du vieillissement. Le fait qu’il doit y avoir des facteurs nocifs dans le sang âgé peut paraître une conclusion convaincante, mais les avantages pour la personne âgée sont-ils liés à la présence de facteurs bénéfiques dans le sang jeune ou à la dilution de facteurs nocifs dans le sang ancien? Il y a des preuves pour les deux parties. Ici, les chercheurs soulignent que l’eotaxine-1 est l’un des facteurs nocifs présents en plus grandes quantités dans la circulation sanguine des personnes âgées et examinent les implications possibles pour l’industrie de la transfusion sanguine.

Des taux sanguins élevés de la chimiokine eotaxine-1 (CCL11) ont récemment été associés au vieillissement et à la démence, ainsi qu’ à des troubles de la mémoire et de l’apprentissage chez les humains. Fait important, il a été démontré que l’eotaxine-1 franchissait la barrière hémato-encéphalique (BBB) et elle a été identifiée comme médiateur crucial d’une diminution de la neurogenèse et de la déficience cognitive chez les jeunes souris après avoir été liée chirurgicalement au système vasculaire des animaux âgés dans un modèle de parabiose. Il faut donc supposer que les différences de taux d’eotaxine-1 entre les donneurs et les receveurs de sang peuvent influer sur les fonctions cognitives chez les humains. Toutefois, on ne sait pas si l’eotaxine-1 est stable pendant le traitement et le stockage des composants sanguins transfusionnels.

Dans cette étude, nous montrons pour la première fois que les composants sanguins transfusionnels prêts à l’emploi contiennent du CCL11 à une concentration physiologique. Fait important, dans les deux composants sanguins, l’expression de l’eotaxine-1 ne différait pas entre les hommes et les femmes, mais augmentait considérablement avec l’âge du donneur chez les deux sexes. Il est à noter que les taux d’eotaxine-1 détectés dans ces produits sanguins transfusibles transformés sont comparables à ceux que l’on retrouve dans le plasma non traité des sujets sains. Nous avons démontré que l’eotaxine-1 n’est sujette qu’ à des changements mineurs spécifiques aux donneurs sur 15 mesures au cours d’une période de 3 mois, même si les échantillons ont été prélevés à des moments différents de la journée. Pris ensemble, nos résultats et la documentation disponible prouvent que l’eotaxine-1 est un facteur relativement stable dans les composants sanguins frais ou transformés d’un individu sur une plus longue période de temps, mais augmente considérablement avec l’âge.

L’Eotaxin-1 a été trouvé plus élevé chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer que chez les témoins appariés selon l’âge. L’Eotaxin-1 corrélée à une altération de la mémoire verbale et visuelle et à d’autres troubles associés au déclin cognitif, comme la dépression récurrente, ont également été associés à une augmentation des taux de chimiokine. De plus, il a été démontré que, parmi une gamme de cytokines et de chimiokines, l’eotaxine-1 était le plus fortement corrélée à la réduction de la neurogenèse hippocampique et au vieillissement chez les souris, et, ce qui est important, l’augmentation artificielle des taux d’eotaxine-1 chez les jeunes souris a entraîné une diminution de la neurogenèse ainsi qu’une altération de la mémoire et de l’apprentissage. L’utilisation de modèles de parabioses chez la souris a en outre démontré que l’exposition d’un jeune animal au milieu systémique d’une souris plus âgée suffit à induire de graves troubles cognitifs et une réduction de la neurogenèse après 2 à 5 semaines, et à identifier l’eotaxine-1 dans le sang comme l’un des facteurs responsables.

Il faut considérer qu’un impact direct de l’exposition à court terme à l’eotaxine-1 sur la neurogenèse et les facteurs mentaux n’ a été évalué jusqu’ à présent que chez la souris. Il n’est pas clair si une seule transfusion de composants sanguins contenant de l’oétaxine-1 élevée à des receveurs ayant de très faibles concentrations modifiera effectivement les taux totaux d’eotaxine-1 chez le receveur, si cette élévation est transitoire ou durable, et si elle influe effectivement sur les fonctions cognitives chez les humains. Les études futures nécessitent un plan d’étude prospectif pour résoudre soigneusement ces questions.

La longueur du télomère telle que mesurée actuellement n’est pas un biomarqueur utile du vieillissement

La longueur moyenne des télomères est actuellement généralement mesurée dans les leucocytes prélevés sur un échantillon de sang. Si l’on considère les statistiques d’une population importante, la longueur moyenne des télomères tend à baisser au cours d’une vie. Les télomères font partie du mécanisme complexe qui limite la réplication des cellules somatiques: ils raccourcissent à chaque division cellulaire, et les cellules dont les télomères sont très courts s’autodétruisent ou deviennent sénescentes, cessant de se répliquer dans les deux cas. Les cellules souches fournissent un approvisionnement de nouvelles cellules somatiques à télomères longs pour constituer les nombres. La longueur moyenne des télomères est donc une mesure floue de l’activité des cellules souches et du rythme de la réplication cellulaire – et dans le système immunitaire, cette dernière est très variable, selon l’état de santé actuel et la présence de menaces. La longueur des télomères varie donc considérablement d’une personne à l’autre selon son âge et son état de santé, mais aussi sur des périodes assez courtes pour un individu donné. Même dans les petits groupes, l’association statistique avec le vieillissement peut être faible ou inexistante. Tout cela signifie que la longueur du télomère n’est pas très utile pour guider les décisions médicales ou pour évaluer l’état de vieillissement.

Les associations entre la mortalité et les biomarqueurs traditionnels comme la tension artérielle, le cholestérol et l’indice de masse corporelle (IMC) diminuent avec l’âge. La recherche d’un biomarqueur définitif du vieillissement est encombrée par l’hétérogénéité du vieillissement cellulaire. Les cellules post-mitotiques ne sont pas soumises aux stress de réplication des cellules mitotiques; par conséquent, certains tissus présentent un vieillissement biologique plus important que d’autres. L’espérance de vie humaine hautement variable souligne que le simple passage du temps chronologique n’est pas une mesure efficace et isolée du vieillissement. Le vieillissement biologique désigne les processus qui, indépendamment du vieillissement chronologique, réduisent la viabilité de l’organisme et augmentent sa vulnérabilité. Les télomères sont considérés par beaucoup comme les héritiers apparents des biomarqueurs du vieillissement, enregistrant l’âge chronologique et biologique.

De plus en plus de données indiquent également que les télomères sont sensibles à l’activité physique habituelle (AP). Malgré la désignation populaire du télomère comme horloge mitotique, la relation entre la longueur du télomère et le vieillissement est incohérente et ne répond pas aux critères de biomarqueur requis. Un examen plus approfondi de l’association avec l’AP révèle également des incohérences et des facteurs de confusion méthodologiques. L’intérêt clinique et public de l’association PA-télomère repose sur plusieurs hypothèses tacites: (i) la longueur moyenne du télomère est causalement associée au vieillissement biologique et aux pathologies liées à l’âge et (ii) l’AP peut allonger la longueur moyenne du télomère et, ce faisant, (iii) l’AP réduira le vieillissement biologique et la charge de morbidité.

Les associations proposées entre le vieillissement et l’exercice sont biologiquement plausibles. La longueur des télomères est un biomarqueur prometteur, mais il faut s’attaquer à une foule d’incohérences et de paradoxes. La longueur des télomères des leucocytes (LTL) est très variable à la naissance, une métrique influencée par l’hérédité génétique et l’âge paternel à la conception. Elle reflète l’exposition à vie au fardeau oxydatif et inflammatoire, mais la LTL infantile a une fidélité plus prédictive que la LTL à l’âge adulte ou de la vieillesse. Oscillant tout au long de la vie, s’allongeant même inexplicablement malgré l’âge avancé, la LTL moyenne varie selon le sexe. Les taux d’attrition diffèrent également selon le sexe et semblent dépendre de la longueur initiale du télomère. Les trajectoires de raccourcissement peuvent également être influencées par l’exposition variable à un large éventail de stimuli environnementaux. L’association entre l’AP est plus discutable puisque 50 % des études n’ont pas trouvé d’association significative.

Les enquêtes sur les mécanismes plausibles ont permis de tirer des conclusions prometteuses mais contradictoires. Le consensus prédominant est que les réductions induites par l’exercice physique du stress oxydatif et de l’inflammation sont susceptibles d’en atténuer les effets. La possibilité que la LTL soit un épiphénomène physiologique ne peut être exclue. Les changements dans la vie à long terme peuvent simplement être des processus fortuits qui reflètent, sans influence directe, le mécanisme principal. Il est probable que la longueur du télomère en soi n’est significative que dans la mesure où elle reflète le phénotype résultant, par des voies telles que l’inflammation associée à la sénescence. Il a été proposé que les pressions évolutives ont affiné la longueur des télomères pour réduire le risque de pathologies télomériques courtes et longues, à savoir l’athérosclérose et le cancer. Les conséquences à long terme de la manipulation de la longueur des télomères ne sont pas bien comprises et devraient donc être abordées avec autant d’enthousiasme que de preuves.

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