1. Raccourcissement des télomères :les télomères sont des séquences d'ADN spécialisées qui coiffent les extrémités des chromosomes, les protégeant de la dégradation et de la fusion. Au fil du temps, les télomères se raccourcissent progressivement à chaque division cellulaire en raison du « problème de réplication finale ». Ce raccourcissement est une caractéristique intrinsèque du vieillissement cellulaire et contribue à la sénescence réplicative, un état dans lequel les cellules perdent leur capacité à se diviser.
2. Dysfonctionnement des télomères :lorsque les télomères deviennent extrêmement courts, ils n'offrent plus une protection adéquate aux extrémités des chromosomes. Cela déclenche une réponse cellulaire connue sous le nom de foyers induits par un dysfonctionnement des télomères (TIF) ou réponse aux dommages de l'ADN (DDR), qui arrête la progression du cycle cellulaire pour prévenir l'instabilité génomique et les événements oncogènes potentiels. Un dysfonctionnement chronique des télomères, provoqué par un raccourcissement excessif des télomères ou des mutations dans les mécanismes de maintenance des télomères, peut conduire à la sénescence cellulaire ou à l'apoptose (mort cellulaire).
3. Sénescence cellulaire :la sénescence cellulaire induite par les télomères est un mécanisme de sauvegarde important pour empêcher les cellules dotées de télomères extrêmement courts de subir d'autres divisions et d'acquérir potentiellement des mutations nuisibles. Les cellules sénescentes s’accumulent dans les tissus avec l’âge et contribuent au dysfonctionnement des tissus et aux maladies liées au vieillissement. Ils sécrètent divers facteurs inflammatoires et protéases qui perturbent l’homéostasie des tissus et peuvent altérer le fonctionnement des cellules saines voisines.
4. Reprogrammation cellulaire :La reprogrammation de cellules somatiques en cellules souches pluripotentes induites (CSPi) implique de réinitialiser l'horloge cellulaire et de rajeunir les télomères. Ceci est généralement réalisé grâce à l’expression de la télomérase, une enzyme qui allonge les télomères. L'élongation des télomères lors de la reprogrammation prolonge la durée de vie réplicative des iPSC et permet leur différenciation en différents types de cellules pour des applications thérapeutiques potentielles.
5. Mécanismes de maintenance des télomères :L'activité de la télomérase, un complexe ribonucléoprotéique doté d'une activité de transcriptase inverse, peut contrecarrer le raccourcissement des télomères et prolonger la durée de vie cellulaire. Certains types de cellules, en particulier les cellules souches et certaines cellules cancéreuses, maintiennent les télomères grâce à l'activation de la télomérase ou à des mécanismes alternatifs tels que la recombinaison des télomères ou l'allongement alternatif des télomères (ALT).
Comprendre le rôle des extrémités des chromosomes dans le vieillissement cellulaire a des implications significatives pour la recherche sur les maladies liées au vieillissement, la médecine régénérative et la biologie du cancer. Les manipulations de la dynamique des télomères et de l'activité de la télomérase sont prometteuses pour les interventions thérapeutiques visant à retarder ou à inverser le vieillissement cellulaire et les pathologies liées à l'âge.
