Un aperçu des différents processus de vieillissement et de leurs effets sur notre santé.
L’âge est un concept complexe qui ne peut être exprimé par un simple chiffre. Deux personnes du même âge peuvent être très différentes : l’une en bonne santé, l’autre malade ou souffrant de maladies chroniques. Même au sein du corps humain, l’âge ne peut être uniforme. Certaines parties du corps peuvent être en bonne santé et fonctionner encore longtemps, tandis que d’autres organes sont déjà sur le point de défaillir. Les experts affirment que les ovaires vieillissent si rapidement que les femmes dans la trentaine sont déjà gériatriques.
Une bonne comparaison peut être faite entre le corps humain et une voiture : tous deux ont besoin d’un entretien minutieux. Si la peinture d’une voiture n’est pas rayée, elle peut durer des décennies. Un moteur peut fonctionner toute une vie s’il est régulièrement bien entretenu. Les plaquettes de frein s’usent très rapidement et les pneus doivent être changés tous les deux ou trois ans, mais un nouvel embrayage n’est généralement nécessaire qu’à mi-vie. Le carnet d’entretien et les voyants du tableau de bord rappellent la date du prochain entretien.
À l’avenir, à l’instar des voitures, il pourrait également exister un « tableau de bord de contrôle » pour la santé humaine, qui nous fournirait des données importantes sur notre santé et des plans d’entretien. Des experts travaillent à la mise au point de telles technologies afin de mieux surveiller et préserver notre santé.
Des horloges pour mesurer le processus de vieillissement
Lorsque le scientifique Steve Horvath a présenté sa montre Horvath, cela a constitué un pas dans cette direction. La montre est un instrument permettant de mesurer le vieillissement biologique sur la base de l’épigénétique, c’est-à-dire les modèles de méthylation changeants et d’autres types de modifications de l’ADN qui évoluent avec l’âge. Le concept de son horloge repose sur le fait que les schémas de méthylation de l’ADN changent avec l’âge. Ces schémas épigénétiques sont corrélés au processus de vieillissement et peuvent servir de biomarqueurs pour estimer l’âge biologique, c’est-à-dire une meilleure mesure de la vitesse à laquelle nous vieillissons que l’âge chronologique.
Depuis que Horvath a présenté la première horloge multisystémique en 2013, une course s’est engagée pour trouver des méthodes plus efficaces de quantification de la vitesse et des effets du vieillissement sur le corps humain. Une étude réalisée en 2022 a démontré, à l’aide de plusieurs biomarqueurs, que différentes parties du corps humain vieillissent à des vitesses différentes au niveau cellulaire. Une étude menée sur des adultes en bonne santé a montré que les taux de renouvellement de certains types de cellules humaines, à partir desquels on peut déduire la durée de vie des cellules, varient de 2 jours pour un type de globules blancs à 90 ans pour les cellules nerveuses.
Les scientifiques ne s’accordent pas sur la meilleure façon de mesurer le vieillissement biologique des organes. Et malgré les recherches en cours, il n’existe pas d’horloge épigénétique validée et spécifique à un système qui ait été publiée. Un groupe de chercheurs de l’université de Melbourne a maintenant développé une sorte de nouvelle horloge biologique pour le vieillissement qui ne repose pas sur des mesures épigénétiques.
Une nouvelle façon de lutter contre les maladies ?
« Le vieillissement d’un système corporel, d’un système organique, peut avoir une forte influence sélective sur le vieillissement d’autres systèmes », explique Andrew Zalesky, neuroscientifique à l’université de Melbourne. Lui et une équipe de scientifiques ont poussé cette mesure systémique de l’âge biologique encore plus loin dans une étude récemment publiée dans Nature Medicine. En cartographiant les effets sélectifs des organes vieillissant à des rythmes différents les uns sur les autres, ils ont créé un nouveau moyen de quantifier et éventuellement de lutter contre le risque lié à l’âge de développer des maladies chroniques.
Les chercheurs ont également mis en évidence des liens entre la vitesse de vieillissement spécifique à chaque organe et le mode de vie, ainsi que des facteurs démographiques tels que la proximité d’espaces verts, qui tendent à être associés à des poumons « plus jeunes ». Ils ont également découvert des liens de causalité entre les taux de vieillissement spécifiques à chaque organe. Par exemple, le vieillissement des poumons peut entraîner un taux de vieillissement plus élevé du cœur, ce qui peut à son tour avoir un impact sur le taux de vieillissement d’autres systèmes corporels.
Au lieu de se fier aux horloges épigénétiques pour mesurer l’âge biologique, les scientifiques de Melbourne ont dérivé leur « horloge » de la British Biobank, une vaste base de données qui recueille depuis 2006 les données génétiques et sanitaires de 500 000 personnes. Dans leur dernière étude, les scientifiques ont développé une nouvelle mesure de l’âge biologique basée sur des données issues de scanners cérébraux et de phénotypes ou caractéristiques physiologiques. À partir de données provenant d’adultes en bonne santé, ils ont formé des modèles d’apprentissage automatique afin de prédire l’âge de différentes parties du corps. En comparant cet âge à l’âge chronologique, le modèle a pu déterminer si, par exemple, le cœur, les poumons ou les reins étaient plus âgés ou plus jeunes que la normale pour un âge donné. Cet écart a été utilisé pour dériver des méthodes spécifiques à chaque organe pour mesurer l’âge biologique dans sept systèmes corporels et trois systèmes cérébraux.
Chaque année où le cœur vieillit biologiquement, l’âge cérébral augmente de 27 jours.
Les chercheurs ont ainsi découvert des liens entre le vieillissement du cœur et celui du cerveau. Chaque année où le cœur vieillit biologiquement, l’âge cérébral augmente de 27 jours. Les chercheurs ont également trouvé des liens entre l’âge biologique de différents systèmes et 16 maladies chroniques, dont l’arthrose, le diabète et le cancer. Bien que ces corrélations ne prouvent pas qu’une maladie ou un facteur lié au mode de vie particulier cause le vieillissement d’un organe ou vice versa, elles pourraient être utiles pour déchiffrer les interactions complexes entre ces systèmes corporels.
Le véritable défi consiste à passer d’une approche fragmentée des soins de santé (un médecin par organe) à une redéfinition de la santé comme un réseau dynamique d’interactions entre les tissus et les systèmes organiques. Cela signifie que les médecins pourraient se concentrer sur certains organes qui vieillissent plus rapidement que les systèmes qui les entourent, et ainsi potentiellement ralentir le processus de vieillissement ou arrêter les maladies. Une meilleure compréhension des variations de l’âge biologique pourrait également aider les médecins à développer des traitements adaptés à chaque individu en fonction de ses facteurs de risque individuels.
Pour rester dans la comparaison avec une voiture, lorsque celle-ci vieillit, tout est soumis à l’usure. Quand faut-il remplacer le pot d’échappement ou une autre pièce essentielle lorsqu’il y a des signes indiquant que quelque chose va bientôt mal tourner ? Un test de vieillissement biologique précis et abordable est l’atout du mécanicien qui détecte que le mélange air-carburant n’est pas correct avant même que l’on remarque une odeur étrange. Résoudre ce problème permettrait de réduire la consommation de carburant, de rendre la voiture plus souple et d’éviter l’usure du moteur. Sans un bon mécanicien (ou un test de vieillissement précis et abordable), nous ne remarquerons peut-être que quelque chose ne va pas lorsqu’il sera trop tard ou trop coûteux pour y remédier. Mais à quel test de vieillissement, à quel « mécanicien » peut-on vraiment faire confiance ?
Références
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- Seim, I., Ma, S. & Gladyshev, V. N. (2016). Gene expression signatures of human cell and tissue longevity. Research Gate, 2(1). https://doi.org/10.1038/npjamd.2016.14
- Tian, Y. E., Cropley, V., Maier, A. B., Lautenschlager, N. T., Breakspear, M. & Zalesky, A. (2023). Heterogeneous aging across multiple organ systems and prediction of chronic disease and mortality. Nature Medicine, 29(5), 1221–1231. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02296-6