Les horloges vieillissantes peuvent mesurer l’âge biologique des humains avec une grande précision. L'âge biologique peut être influencé par des facteurs environnementaux tels que le tabagisme ou l'alimentation, s'écartant ainsi de l'âge chronologique calculé à partir de la date de naissance. La précision de ces horloges vieillissantes suggère que le processus de vieillissement suit un programme.
Les scientifiques David Meyer et le professeur Björn Schumacher du CECAD, le pôle d'excellence sur les réponses au stress cellulaire dans les maladies associées au vieillissement de l'université de Cologne, ont découvert que les horloges du vieillissement mesurent en réalité l'augmentation des changements stochastiques dans les cellules. L'étude "Aging clocks based on accumulating stochastic variation" a été publiée dans Nature Aging .
"Le vieillissement est déclenché lorsque les éléments constitutifs de nos cellules sont endommagés. L'endroit où ces dommages se produisent est en grande partie aléatoire. Nos travaux combinent la précision des horloges du vieillissement avec l'accumulation de changements entièrement stochastiques dans nos cellules", a déclaré le professeur Schumacher.
Avec l’âge, le contrôle des processus qui se produisent dans nos cellules devient moins efficace, ce qui entraîne des résultats plus stochastiques. Cela est particulièrement évident dans l’accumulation de changements stochastiques dans la méthylation de l’ADN. La méthylation fait référence aux changements chimiques qui affectent l'ADN, les éléments constitutifs du génome. Ces processus de méthylation sont strictement réglementés au sein de l’organisme. Cependant, au cours de la vie, des changements aléatoires se produisent dans les schémas de méthylation. L'accumulation de variations est un indicateur très précis de l'âge d'une personne.
La perte de contrôle sur les cellules et l’augmentation de la variation stochastique ne se limitent pas à la méthylation de l’ADN. Meyer et Schumacher démontrent également que l'augmentation des variations stochastiques de l'activité des gènes peut être utilisée comme une horloge du vieillissement.
"En principe, il serait possible d'aller encore plus loin, en permettant aux variations stochastiques de tout processus cellulaire de prédire l'âge", a déclaré Schumacher. Selon les auteurs, il est avant tout crucial de vérifier si de telles horloges du vieillissement peuvent montrer le succès d'interventions qui ralentissent le processus de vieillissement ou des facteurs nocifs qui accélèrent le vieillissement.
En utilisant les ensembles de données disponibles, les scientifiques ont montré que le tabagisme augmente les changements aléatoires chez les humains et que les interventions « anti-âge », telles qu'un apport calorique plus faible chez la souris, réduisent la variation des schémas de méthylation. Ils ont également montré que le bruit stochastique est même réversible grâce à la reprogrammation des cellules du corps en cellules souches.
Les scientifiques ont comparé des fibroblastes humains de la peau qui ont été reprogrammés en cellules souches et qui, grâce à la reprogrammation, sont rajeunissants. La forte variation indicative de l'âge des cellules du corps s'est en effet inversée en un faible bruit stochastique des jeunes cellules souches.
Meyer et Schumacher espèrent que leurs découvertes sur la perte de régulation et l’accumulation de variations stochastiques mèneront à de nouvelles interventions capables de s’attaquer à la cause profonde du vieillissement et pourraient même conduire au rajeunissement cellulaire. Un objectif de telles interventions pourrait être la réparation des changements stochastiques de l'ADN ou un meilleur contrôle de l'expression des gènes.
Plus d'informations : David H. Meyer et al, Horloges vieillissantes basées sur l'accumulation de variations stochastiques, Nature Aging (2024). DOI :10.1038/s43587-024-00619-x
Informations sur le journal : Vieillissement naturel
Fourni par l'Université de Cologne
