Contenu
- Théorie génétique du vieillissement
- Théories du vieillissement
- Gènes et fonctions corporelles
- L'impact des gènes sur la durée de vie
- Concepts clés de la théorie génétique du vieillissement
- Trois théories génétiques primaires du vieillissement
- Preuve derrière la théorie
- Preuve contre les théories génétiques du vieillissement
- La ligne de fond
- Que pouvez-vous faire pour réduire le vieillissement «génétique» de vos cellules?
Théorie génétique du vieillissement
La théorie génétique du vieillissement affirme que la durée de vie est largement déterminée par les gènes dont nous héritons. Selon la théorie, notre longévité est principalement déterminée au moment de la conception et dépend largement de nos parents et de leurs gènes.
La base de cette théorie est que les segments d'ADN qui se produisent à la fin des chromosomes, appelés télomères, déterminent la durée de vie maximale d'une cellule. Les télomères sont des morceaux d'ADN «indésirable» à la fin des chromosomes qui deviennent plus courts chaque fois qu'une cellule se divise. Ces télomères deviennent de plus en plus courts et finalement, les cellules ne peuvent pas se diviser sans perdre d'importants morceaux d'ADN.
Avant d'approfondir les principes de la manière dont la génétique affecte le vieillissement et les arguments pour et contre cette théorie, il est utile de discuter brièvement des principales catégories de théories du vieillissement et de certaines des théories spécifiques de ces catégories. À l'heure actuelle, il n'y a pas une théorie ni même une catégorie de théories qui puisse expliquer tout ce que nous observons dans le processus de vieillissement.
Vos hormones vous vieillissent-elles?Théories du vieillissement
Il existe deux catégories principales de théories du vieillissement qui diffèrent fondamentalement dans ce que l'on peut appeler le «but» du vieillissement. Dans la première catégorie, le vieillissement est essentiellement un accident; une accumulation de dommages et d'usure du corps qui finit par entraîner la mort. En revanche, les théories du vieillissement programmé considèrent le vieillissement comme un processus intentionnel, contrôlé d'une manière qui peut être comparée à d'autres phases de la vie comme la puberté.
Les théories d'erreur comprennent plusieurs théories distinctes, notamment:
- Théorie de l'usure du vieillissement
- Taux de théorie vivante du vieillissement
- Théorie de la réticulation des protéines du vieillissement
- Théorie des radicaux libres du vieillissement
- Théorie des mutations somatiques du vieillissement
Les théories programmées du vieillissement sont également divisées en différentes catégories en fonction de la méthode par laquelle nos corps sont programmés pour vieillir et mourir.
- Longévité programmée - La longévité programmée prétend que la vie est déterminée par une activation et une désactivation séquentielles des gènes.
- Théorie endocrinienne du vieillissement
- Théorie immunologique du vieillissement
Il existe un chevauchement significatif entre ces théories et même des catégories de théories sur le vieillissement.
Gènes et fonctions corporelles
Avant de discuter des concepts clés liés au vieillissement et à la génétique, passons en revue ce qu'est notre ADN et certaines des façons fondamentales dont les gènes affectent notre durée de vie.
Nos gènes sont contenus dans notre ADN qui est présent dans le noyau (zone interne) de chaque cellule de notre corps. (Il y a aussi de l'ADN mitochondrial présent dans les organites appelées mitochondries qui sont présentes dans le cytoplasme de la cellule.) Nous avons chacun 46 chromosomes qui composent notre ADN, dont 23 proviennent de nos mères et 23 de nos pères. Parmi ceux-ci, 44 sont des autosomes et deux sont les chromosomes sexuels, qui déterminent si nous devons être un homme ou une femme. (L'ADN mitochondrial, en revanche, contient beaucoup moins d'informations génétiques et n'est reçu que de nos mères.)
Au sein de ces chromosomes se trouvent nos gènes, notre modèle génétique responsable de transporter l'information pour chaque processus qui aura lieu dans nos cellules. Nos gènes peuvent être envisagés comme une série de lettres qui composent des mots et des phrases d'instructions. Ces mots et phrases codent pour la fabrication de protéines qui contrôlent chaque processus cellulaire.
Si l'un de ces gènes est endommagé, par exemple, par une mutation qui modifie la série de "lettres et mots" dans les instructions, une protéine anormale peut être fabriquée, qui à son tour, remplit une fonction défectueuse. Si une mutation se produit dans des protéines qui régulent la croissance d'une cellule, un cancer peut en résulter. Si ces gènes sont mutés dès la naissance, divers syndromes héréditaires peuvent survenir. Par exemple, la fibrose kystique est une condition dans laquelle un enfant hérite de deux gènes mutés contrôlant une protéine qui régule les canaux responsables du mouvement du chlorure à travers les cellules des glandes sudoripares. , glandes digestives, et plus encore. Le résultat de cette mutation unique entraîne un épaississement du mucus produit par ces glandes, et les problèmes qui en résultent associés à cette condition.
Mutations géniques et cancerL'impact des gènes sur la durée de vie
Il ne faut pas une étude approfondie pour déterminer que nos gènes jouent au moins un rôle dans la longévité. Les personnes dont les parents et les ancêtres ont vécu plus longtemps ont tendance à vivre plus longtemps et vice versa. En même temps, nous savons que la génétique à elle seule n'est pas la seule cause du vieillissement. Des études portant sur des jumeaux identiques révèlent qu'il se passe clairement autre chose; des jumeaux identiques qui ont des gènes identiques ne vivent pas toujours le même nombre d'années.
Certains gènes sont bénéfiques et améliorent la longévité. Par exemple, le gène qui aide une personne à métaboliser le cholestérol réduirait le risque de maladie cardiaque d'une personne.
Certaines mutations génétiques sont héréditaires et peuvent raccourcir la durée de vie. Cependant, des mutations peuvent également survenir après la naissance, car l'exposition aux toxines, aux radicaux libres et aux radiations peut provoquer des changements génétiques (les mutations génétiques acquises après la naissance sont appelées mutations génétiques acquises ou somatiques). La plupart des mutations ne sont pas mauvaises pour vous, et certains peuvent même être bénéfiques. C'est parce que les mutations génétiques créent une diversité génétique, qui maintient les populations en bonne santé. D'autres mutations, appelées mutations silencieuses, n'ont aucun effet sur le corps.
Certains gènes, lorsqu'ils sont mutés, sont nocifs, comme ceux qui augmentent le risque de cancer. De nombreuses personnes connaissent les mutations BRCA1 et BRCA2 qui prédisposent au cancer du sein. Ces gènes sont appelés gènes suppresseurs de tumeur qui codent pour des protéines qui contrôlent la réparation de l'ADN endommagé (ou l'élimination de la cellule avec l'ADN endommagé si la réparation n'est pas possible).
Diverses maladies et affections liées à des mutations génétiques héréditaires peuvent avoir un impact direct sur la durée de vie. Ceux-ci comprennent la fibrose kystique, la drépanocytose, la maladie de Tay-Sachs et la maladie de Huntington, pour n'en nommer que quelques-uns.
Concepts clés de la théorie génétique du vieillissement
Les concepts clés de la génétique et du vieillissement comprennent plusieurs concepts et idées importants allant du raccourcissement des télomères aux théories sur le rôle des cellules souches dans le vieillissement.
Télomères
À la fin de chacun de nos chromosomes se trouve un morceau d'ADN «indésirable» appelé télomères. Les télomères ne codent pour aucune protéine mais semblent avoir une fonction protectrice, empêchant les extrémités de l'ADN de se fixer à d'autres morceaux d'ADN ou de former un cercle. Chaque fois qu'une cellule se divise, un peu plus d'un télomère est coupé. Finalement. il ne reste plus aucun de cet ADN indésirable, et d'autres coupures peuvent endommager les chromosomes et les gènes de sorte que la cellule meurt.
En général, la cellule moyenne est capable de se diviser 50 fois avant que le télomère ne soit épuisé (la limite de Hayflick) Les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de ne pas supprimer, et parfois même ajouter à, une section du télomère. De plus, certaines cellules telles que les globules blancs ne subissent pas ce processus de raccourcissement des télomères. Il semble que si les gènes dans toutes nos cellules ont le mot de code pour l'enzyme télomérase qui inhibe le raccourcissement des télomères et peut-être même entraîne un allongement, le gène n'est "activé" ou "exprimé" comme le disent les généticiens, que dans des cellules comme le blanc cellules sanguines et cellules cancéreuses Les scientifiques ont émis l'hypothèse que si cette télomérase pouvait d'une manière ou d'une autre être activée dans d'autres cellules (mais pas tant que leur croissance se détraquerait comme dans les cellules cancéreuses), notre limite d'âge pourrait être augmentée.
Des études ont montré que certaines affections chroniques telles que l'hypertension artérielle sont associées à une moindre activité de la télomérase alors qu'une alimentation saine et de l'exercice sont liés à des télomères plus longs. Le surpoids est également associé à des télomères plus courts.
Gènes de longévité
Les gènes de longévité sont des gènes spécifiques associés au fait de vivre plus longtemps. Deux gènes directement associés à la longévité sont SIRT1 (sirtuine 1) et SIRT 2. Les scientifiques examinant un groupe de plus de 800 personnes âgées de 100 ans ou plus, ont trouvé trois différences significatives dans les gènes associés au vieillissement.
Sénescence cellulaire
La sénescence cellulaire fait référence au processus par lequel les cellules se désintègrent avec le temps. Cela peut être lié au raccourcissement des télomères ou au processus d'apoptose (ou suicide cellulaire) dans lequel les cellules anciennes ou endommagées sont éliminées.
Cellules souches
Les cellules souches pluripotentes sont des cellules immatures qui ont le potentiel de devenir n'importe quel type de cellule dans le corps. Il est théorisé que le vieillissement peut être lié soit à l'épuisement des cellules souches, soit à la perte de la capacité des cellules souches à se différencier ou à mûrir en différents types de cellules. Il est important de noter que cette théorie fait référence aux cellules souches adultes et non cellules souches embryonnaires. Contrairement aux cellules souches embryonnaires, les cellules souches adultes ne peuvent se transformer en aucun type de cellule, mais seulement en un certain nombre de types de cellules. La plupart des cellules de notre corps sont différenciées ou complètement matures et les cellules souches ne sont qu'un petit nombre de cellules présentes dans le corps.
Un exemple de type de tissu dans lequel la régénération est possible par cette méthode est le foie. Cela contraste avec le tissu cérébral qui n'a généralement pas ce potentiel de régénération.Il est maintenant prouvé que les cellules souches elles-mêmes peuvent être affectées dans le processus de vieillissement, mais ces théories sont similaires à la question de la poule et de l'œuf. Il n'est pas certain que le vieillissement se produise en raison de changements dans les cellules souches, ou si au contraire, les changements dans les cellules souches sont dus au processus de vieillissement.
Épigénétique
L'épigénétique fait référence à l'expression de gènes. En d'autres termes, un gène peut être présent mais peut être activé ou désactivé. Nous savons que certains gènes du corps ne sont activés que pendant une certaine période de temps. Le domaine de l'épigénétique aide également les scientifiques à comprendre comment les facteurs environnementaux peuvent agir dans les limites de la génétique pour protéger ou prédisposer à la maladie.
D'où viennent les cellules souches?Trois théories génétiques primaires du vieillissement
Comme indiqué ci-dessus, il existe une quantité significative de preuves qui examine l'importance des gènes dans la survie attendue. Lorsqu'on regarde les théories génétiques, celles-ci sont divisées en trois écoles de pensée primaires.
- La première théorie affirme que le vieillissement est lié à des mutations liées à la survie à long terme et que le vieillissement est lié à l'accumulation de mutations génétiques non réparées.
- Une autre théorie est que le vieillissement est lié aux effets tardifs de certains gènes et est appelé antagonisme pléiotrope.
- Une autre théorie, suggérée sur la base de la survie dans les opossums, est qu'un environnement qui présente peu de risques d'interférer avec l'espérance de vie entraînerait une augmentation du nombre de membres porteurs de mutations qui ralentissent le processus de vieillissement.
Preuve derrière la théorie
Il existe plusieurs avenues de preuves qui soutiennent une théorie génétique du vieillissement, au moins en partie.
Les preuves les plus solides à l'appui de la théorie génétique sont peut-être les différences considérables spécifiques aux espèces en matière de survie maximale, certaines espèces (comme les papillons) ayant une durée de vie très courte et d'autres, comme les éléphants et les baleines, étant similaires à la nôtre. Au sein d'une même espèce, la survie est similaire, mais la survie peut être très différente entre deux espèces qui sont par ailleurs de taille similaire.
Les études sur les jumeaux soutiennent également une composante génétique, car les jumeaux identiques (jumeaux monozygotes) sont beaucoup plus similaires en termes d'espérance de vie que les jumeaux non identiques ou dizygotes. Évaluer les jumeaux identiques qui ont été élevés ensemble et comparer cela avec des jumeaux identiques qui sont élevés à part peut aider à séparer les facteurs de comportement tels que l'alimentation et d'autres habitudes de vie en tant que cause des tendances familiales en matière de longévité.
Des preuves supplémentaires à grande échelle ont été trouvées en examinant l'effet des mutations génétiques chez d'autres animaux. Chez certains vers ainsi que chez certaines souris, une seule mutation génique peut allonger la survie de plus de 50 pour cent.
De plus, nous trouvons des preuves de certains des mécanismes spécifiques impliqués dans la théorie génétique. Des mesures directes de la longueur des télomères ont montré que les télomères sont vulnérables aux facteurs génétiques qui peuvent accélérer le rythme du vieillissement.
Preuve contre les théories génétiques du vieillissement
L'un des arguments les plus forts contre une théorie génétique du vieillissement ou une «durée de vie programmée» vient d'une perspective évolutive. Pourquoi y aurait-il une durée de vie spécifiée au-delà de la reproduction? En d'autres termes, quel «but» y a-t-il pour la vie après qu'une personne s'est reproduite et a vécu assez longtemps pour élever sa progéniture à l'âge adulte?
Il ressort également de ce que nous savons du mode de vie et de la maladie qu'il existe de nombreux autres facteurs du vieillissement. Des jumeaux identiques peuvent avoir des durées de vie très différentes en fonction de leur exposition, de leurs facteurs de style de vie (comme le tabagisme) et de leurs habitudes d'activité physique.
La ligne de fond
On estime que les gènes peuvent expliquer un maximum de 35% de la durée de vie, mais il y a encore plus que nous ne comprenons pas sur le vieillissement que ce que nous comprenons. Dans l'ensemble, il est probable que le vieillissement soit un processus multifactoriel, ce qui signifie qu'il est probablement une combinaison de plusieurs des théories. Il est également important de noter que les théories discutées ici ne s'excluent pas mutuellement. Le concept d'épigénétique, ou si oui ou non un gène présent est "exprimé" peut encore brouiller notre compréhension.
En plus de la génétique, il existe d'autres déterminants du vieillissement tels que nos comportements, nos expositions et tout simplement la chance. Vous n'êtes pas condamné si les membres de votre famille ont tendance à mourir jeunes et vous ne pouvez pas ignorer votre santé même si les membres de votre famille ont tendance à vivre longtemps.
Que pouvez-vous faire pour réduire le vieillissement «génétique» de vos cellules?
On nous apprend à manger sainement et à être actif et ces facteurs de style de vie sont probablement tout aussi importants, peu importe à quel point notre génétique est impliquée dans le vieillissement. Les mêmes pratiques qui semblent maintenir les organes et les tissus de notre corps en bonne santé peuvent également maintenir nos gènes et nos chromosomes en bonne santé.
Quelles que soient les causes particulières du vieillissement, cela peut faire la différence pour:
- Exercice - Des études ont montré que l'activité physique aide non seulement votre cœur et vos poumons à bien fonctionner, mais que l'exercice allonge les télomères.
- Ayez une alimentation saine - Une alimentation riche en fruits et légumes est associée à une plus grande activité de télomérase (en fait, moins de raccourcissement des télomères dans vos cellules). Un régime riche en acides gras oméga-3 est associé à des télomères plus longs, mais un régime riche en acides gras oméga-6 est le contraire et associé à des télomères plus courts. De plus, la consommation de boissons gazeuses est liée à des télomères plus courts. Le Reservatrol, l'ingrédient responsable de l'excitation à boire du vin rouge (mais également présent dans le jus de raisin rouge sans alcool) semble activer la protéine de longévité SIRT
- Réduire le stress
- Évitez les carcinogènes
- Maintenir un poids santé - Non seulement l'obésité est liée à certains des mécanismes génétiques associés au vieillissement mentionnés ci-dessus (comme l'augmentation du raccourcissement des télomères), mais des études répétées ont révélé des avantages en matière de longévité associés à la restriction calorique. Le premier principe du cancer le mode de vie de prévention mis en avant par l'Institut américain de recherche sur le cancer - être aussi maigre que possible sans avoir un poids insuffisant - pourrait jouer un rôle dans la longévité ainsi que dans la prévention du cancer et la prévention de la récidive du cancer.