Quelle est la théorie génétique du vieillissement?

Votre ADN peut en prédire davantage sur vous que sur votre apparence. Selon la théorie génétique du vieillissement, vos gènes (ainsi que leurs mutations) sont responsables de la durée de votre vie. Voici ce que vous devez savoir sur les gènes et la longévité, et où se situe la génétique dans les différentes théories du vieillissement.

Théorie génétique du vieillissement

La théorie génétique du vieillissement affirme que la durée de vie est en grande partie déterminée par les gènes dont nous héritons. Selon la théorie, notre longévité est principalement déterminée au moment de la conception et dépend en grande partie de nos parents et de leurs gènes.
Le fondement de cette théorie est que les segments de l’ADN situés à la fin des chromosomes, appelés télomères, déterminent la durée de vie maximale d’une cellule. Les télomères sont des fragments 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'aborder les principes de la génétique sur 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 théories spécifiques de ces catégories. À l'heure actuelle, il n'y a pas une théorie ni même une catégorie de théories pouvant expliquer tout ce que nous observons dans le processus de vieillissement..

Théories du vieillissement

Il existe deux grandes catégories de théories du vieillissement qui diffèrent fondamentalement de 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 de manière à pouvoir être assimilé à d'autres phases de la vie, comme la puberté..
Les théories d'erreur incluent plusieurs théories distinctes, notamment:

Théorie de l'usure du vieillissement
Taux de théorie de la vie du vieillissement
Théorie de la réticulation des protéines de nouveau
Théorie des radicaux libres du vieillissement
Théorie de la mutation somatique du vieillissement

Les théories programmées du vieillissement sont également divisées en différentes catégories en fonction de la méthode par laquelle notre corps est programmé pour vieillir et mourir.

Longévité programmée - La longévité programmée affirme que la vie est déterminée par l'activation et la désactivation séquentielles de gènes..
Théorie endocrinienne du vieillissement
Théorie immunologique du vieillissement

Il existe un chevauchement important entre ces théories et même des catégories de théories du vieillissement.

Gènes et fonctions corporelles

Avant de discuter des concepts clés liés au vieillissement et à la génétique, examinons ce qu'est notre ADN et certaines des manières 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 existe également de l'ADN mitochondrial dans les organites appelées mitochondries, présent dans le cytoplasme de la cellule.) Nous avons chacun 46 chromosomes constituant notre ADN, dont 23 proviennent de nos mères et 23 de nos pères. Parmi ceux-ci, 44 sont des autosomes et deux des 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, chargé de transporter les informations pour chaque processus qui se déroulera 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 tous les processus cellulaires..
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, ce qui à son tour remplit une fonction défectueuse. Si une mutation survient dans les 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 affection dans laquelle un enfant hérite de deux gènes mutés contrôlant une protéine qui régule les canaux responsables du mouvement des chlorures à travers les cellules des glandes sudoripares, des glandes digestives, etc. Le résultat de cette mutation unique se traduit par un épaississement du mucus produit par ces glandes et par les problèmes qui en résultent, associés à cette affection..

Comment les gènes influent sur la durée de vie

Une étude approfondie n'est pas nécessaire pour déterminer que nos gènes jouent au moins un certain rôle dans la longévité. Les personnes dont les parents et les ancêtres ont vécu plus longtemps ont tendance à vivre plus longtemps et inversement. En même temps, nous savons que la génétique n'est pas la seule cause du vieillissement. Des études portant sur des jumeaux identiques révèlent qu'il se passe clairement autre chose. les jumeaux identiques qui ont des gènes identiques ne vivent pas toujours le même nombre d'années.
Certains gènes sont bénéfiques et augmentent la longévité. Par exemple, le gène qui aide une personne à métaboliser le cholestérol réduirait le risque de maladie cardiaque.
Certaines mutations génétiques sont héréditaires et peuvent raccourcir la durée de vie. Cependant, des mutations peuvent également se produire après la naissance, car l'exposition aux toxines, aux radicaux libres et aux radiations peut provoquer des modifications 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 certaines peuvent même être bénéfiques. En effet, 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 tumeurs qui codent pour des protéines contrôlant la réparation de l'ADN endommagé (ou l'élimination de la cellule avec de 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 incluent la fibrose kystique, la drépanocytose, la maladie de Tay-Sachs et la maladie de Huntington, pour ne citer que quelques exemples..

Concepts clés dans la théorie génétique du vieillissement

Les concepts clés en génétique et vieillissement incluent 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 fragment d'ADN "indésirable" appelé télomères. Les télomères ne codent aucune protéine mais semblent avoir une fonction protectrice, empêchant les extrémités de l’ADN de se fixer à d’autres fragments 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 rien de cet ADN indésirable, et des coupures supplémentaires 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 utilisé (limite de Hayflick). Les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de ne pas enlever, voire d’ajouter, une partie du télomère. En outre, certaines cellules telles que les globules blancs ne subissent pas ce processus de raccourcissement des télomères. Il semble que, bien que les gènes de toutes nos cellules portent le mot-code correspondant à l'enzyme télomérase, qui inhibe le raccourcissement des télomères et peut même entraîner un allongement, le gène n'est que "activé" ou "exprimé" comme le disent les généticiens cellules sanguines et cellules cancéreuses. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que si cette télomérase pouvait être activée d'une manière ou d'une autre dans d'autres cellules (mais pas tant que leur croissance serait ralentie comme dans les cellules cancéreuses), notre limite d'âge pourrait être élargie..
Des études ont montré que certaines maladies chroniques telles que l'hypertension artérielle sont associées à une activité moindre de la télomérase, tandis qu'une alimentation saine et l'exercice sont associées 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. Les deux gènes directement associés à la longévité sont SIRT1 (sirtuin 1) et SIRT2. Les scientifiques examinant un groupe de plus de 800 personnes âgées de 100 ans ou plus ont découvert trois différences significatives dans les gènes associés au vieillissement..
Sénescence cellulaire - La sénescence cellulaire désigne le processus par lequel les cellules se décomposent 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 peuvent devenir n'importe quel type de cellules dans le corps. La théorie est que le vieillissement peut être lié à l'épuisement des cellules souches ou 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 aux cellules souches embryonnaires. Contrairement aux cellules souches embryonnaires, les cellules souches adultes ne peuvent mûrir en aucun type de cellule, mais uniquement 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 représentent qu'un petit nombre de cellules présentes dans le corps..
Le foie est un exemple de type de tissu dans lequel la régénération est possible par cette méthode. Ceci contraste avec le tissu cérébral qui manque généralement de ce potentiel de régénération. Il est maintenant prouvé que les cellules souches elles-mêmes peuvent être affectées par le processus de vieillissement, mais ces théories sont similaires à celles du problème de la poule et de l'œuf. Il n'est pas certain que le vieillissement se produise à cause 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 se réfère 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 dans le corps ne sont activés que pendant une certaine période. Le domaine de l'épigénétique aide également les scientifiques à comprendre comment des facteurs environnementaux peuvent agir dans le cadre des contraintes de la génétique pour protéger ou prédisposer à la maladie..

Trois théories génétiques primaires du vieillissement

Comme indiqué ci-dessus, il existe une quantité significative de preuves qui considèrent l’importance des gènes dans la survie attendue. Lorsqu'on examine les théories génétiques, celles-ci sont divisées en trois écoles primaires de pensée.

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 qui ne sont pas réparées..
Une autre théorie est que le vieillissement est lié aux effets tardifs de certains gènes et est appelé antagonisme pléiotrope..
Une autre théorie encore, suggérée sur la base de la survie dans les opossums, est la suivante: un environnement qui présente peu de risques d'interférer avec l'espérance de vie entraînerait une augmentation du nombre de membres chez lesquels des mutations ralentissent le processus de vieillissement..

Des preuves derrière la théorie

Il existe plusieurs sources de preuves qui soutiennent une théorie génétique du vieillissement, du moins en partie.
Les preuves les plus solides à l’appui de la théorie génétique sont les différences considérables entre les espèces en termes de survie maximale, certaines espèces (telles que les papillons) ayant une durée de vie très courte et d’autres, comme les éléphants et les baleines, étant similaires aux nôtres. Au sein d'une même espèce, la survie est similaire, mais la survie peut être très différente entre deux espèces dont la taille est similaire.
Les études sur les jumeaux confirment 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. L'évaluation de jumeaux identiques élevés ensemble et la comparaison de jumeaux identiques séparés peuvent aider à distinguer les facteurs de comportement tels que le régime alimentaire et les autres habitudes de vie en tant que cause des tendances familiales en matière de longévité..
D'autres preuves 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%..
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 susceptibles d’accélérer le vieillissement..

Preuves 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" provient 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 se soit reproduite et soit restée en vie suffisamment longtemps pour élever sa progéniture à l'âge adulte?
D'après ce que nous savons du mode de vie et de la maladie, il existe également de nombreux autres facteurs liés au vieillissement. Des jumeaux identiques peuvent avoir des durées de vie très différentes selon leurs expositions, leurs facteurs de style de vie (comme le tabagisme) et les habitudes d'activité physique.

Le résultat final

Il a été estimé que les gènes peuvent expliquer un maximum de 35% de la durée de vie, mais nous ne comprenons pas davantage le vieillissement que nous ne le comprenons. Dans l’ensemble, il est probable que le vieillissement est un processus multifactoriel, c’est-à-dire qu’il s’agit probablement d’une combinaison de plusieurs théories. Il est également important de noter que les théories discutées ici ne s’excluent pas mutuellement. Le concept d'épigénétique, ou "exprimée" ou non d'un gène présent, 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 jeune 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 liés au mode de vie sont probablement tout aussi importants, peu importe l’importance de notre génétique dans le vieillissement. Les mêmes pratiques qui semblent préserver la santé des organes et des tissus de notre corps peuvent également préserver la santé de nos gènes et de nos chromosomes..
Quelles que soient les causes particulières du vieillissement, il peut être utile de:

Exercice - Des études ont montré que l'activité physique contribue non seulement au bon fonctionnement de votre cœur et de vos poumons, mais qu'elle allonge les télomères.
Mangez sainement - Une alimentation riche en fruits et légumes est associée à une activité plus importante de la télomérase (en réalité, un raccourcissement moindre 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 l'inverse et associé à des télomères plus courts. De plus, la consommation de sodas est liée à des télomères plus courts. Reservatrol, l'ingrédient responsable de l'excitation provoquée par la consommation de vin rouge (mais également présent dans le jus de raisin rouge non alcoolisé) semble activer la protéine de longévité SIRT
Réduire le stress
Éviter les substances cancérigènes
Maintenir un poids santé - L'obésité est non seulement liée à certains des mécanismes génétiques associés au vieillissement (tels que le raccourcissement accru des télomères), mais des études répétées ont montré des avantages en termes de longévité associés à la restriction calorique. Le premier principe du style de vie de prévention du cancer proposé par l'Institut américain de recherche sur le cancer - être aussi mince que possible sans être en sous-poids - pourrait jouer un rôle dans la longévité, la prévention du cancer et la prévention de la récurrence du cancer.