Parlons de la troisième caractéristique du vieillissement : les altérations ou changements épigénétiques.
Qu'est-ce que l'épigénétique ?
L'épigénétique désigne la façon dont les cellules « lisent » ou interprètent leur matériel génétique, ou ADN. Les profils de méthylation de l'ADN, les modifications post-traductionnelles des histones et le remodelage de la chromatine – autant de types d'altérations épigénétiques – déterminent quels gènes sont « lus », activés ou désactivés. L'épigénétique détermine l'expression des gènes dès la conception, l'ADN d'un embryon en développement étant programmé ou imprimé par les épigénomes parentaux. Cependant, avec l'âge, des facteurs environnementaux, comme l'exposition aux toxines et les choix de vie comme l'activité physique et l'alimentation, modifient notre épigénétique.
Altérations épigénétiques
Certains changements épigénétiques sont prévisibles, comme par exemple nombre de changements liés au mode de vie. En revanche, d'autres sont aléatoires et associés à de nombreuses maladies et facteurs de risque lorsque des seuils sont atteints.
Sans modifications du comportement et de l'exposition, les changements épigénétiques s'accumulent avec l'âge. Les scientifiques ont découvert que l'âge biologique – un concept indépendant de l'âge chronologique – peut être mesuré par les changements épigénétiques ; la mesure de la méthylation de l'ADN, en particulier, peut fournir un aperçu très représentatif de l'état de santé général d'un individu.
Tout comme certains comportements provoquent des changements épigénétiques annonciateurs du vieillissement ou d'une maladie, d'autres comportements ou stratégies thérapeutiques, comme un régime hypocalorique, l'exercice physique, l'arrêt du tabac, la réduction ou l'arrêt de la consommation d'alcool, peuvent les inverser. C'est pourquoi une personne de 40 ans en bonne santé peut avoir 34 ans d'âge biologique, tandis qu'une personne du même âge en mauvaise santé peut avoir 46 ans.
Types d'altérations épigénétiques
Explorons rapidement les quatre types de changements épigénétiques les plus courants , en commençant par le grand kahuna : la méthylation de l’ADN.
-
Méthylation de l'ADN
La méthylation de l'ADN est le processus par lequel un groupe méthyle est ajouté aux nucléotides de l'ADN. Les groupes méthyles n'ont pas d'impact sur la séquence elle-même (déterminée par les paires de bases A, T, G et C), mais sur l'expression du gène.
Méthylation de l'ADN et mode de vie
En 2022, nous savons que l'environnement et le mode de vie (outre l'âge) influencent les profils de méthylation ; et qu'en modifiant le mode de vie, les profils de méthylation de l'ADN liés à l'âge peuvent être inversés ou modifiés. Le profil de méthylation d'un individu constitue un parfait enregistrement des expositions environnementales passées et de son état de santé, ainsi qu'une bonne estimation du risque de maladie future ou de l'espérance de vie.
Dans une expérience publiée cette année comparant les profils de méthylation de l'ADN sanguin d'Allemands en bonne santé et en mauvaise santé, des différences significatives ont été observées. L'état de santé a été évalué en fonction de l'alimentation, de l'activité physique, du tabagisme et de la consommation d'alcool. Parmi les facteurs liés au mode de vie examinés, le tabagisme était l'élément le plus influant sur les profils de méthylation. En examinant à nouveau les profils de méthylation dans le contexte de l'IMC et de l'âge, un mode de vie sain masquait les marqueurs d'obésité et inversait les marqueurs d'âge.
-
Modifications des histones
Les deux changements épigénétiques suivants sont liés au stockage de l'ADN dans les cellules. En empêchant la transcription ou la lecture de l'ADN, les gènes sont désactivés. Ces gènes se trouvent dans la section restreinte de la bibliothèque. Cela signifie que, sans modification de l'ADN lui-même, une grande partie de celui-ci est indisponible.
Les histones sont des protéines qui contribuent à la structure de l'ADN. L'ADN s'enroule autour de complexes de protéines histones, ce qui facilite son insertion dans le noyau cellulaire. Les histones jouent également un rôle dans l'expression des gènes ; par exemple, elles sont marquées « lisez-moi ». Modifier le marquage d'une histone peut entraîner l'activation ou la désactivation d'un gène.
Trois membres de la famille des sirtuines – SIRT1, SIRT3 et SIRT6 – qui modifient les histones sont connus pour contribuer à un vieillissement en bonne santé. La surexpression de SIRT1, qui améliore notamment la stabilité génomique et l'efficacité métabolique, améliore certains aspects de la santé pendant le vieillissement, mais n'augmente pas la longévité (chez les rongeurs). Il a été démontré que la surexpression de SIRT3 améliore la capacité des cellules souches hématopoïétiques (issues du sang) à se régénérer. Des scientifiques ont montré que l'inactivation de SIRT6 chez la souris entraînait un vieillissement accéléré, tandis que la surexpression allongeait la durée de vie.
-
Remodelage de la chromatine
La chromatine désigne le mélange d'ADN et de protéines qui forme les chromosomes. L'hétérochromatine est un ADN dense et inaccessible aux facteurs de transcription ; elle est donc inhibée. Le remodelage de la chromatine consiste à réorganiser et à modifier les protéines et l'ADN pour en permettre l'utilisation ou l'accès.
-
Altérations transcriptionnelles
On pourrait dire que le changement final résulte des trois autres changements épigénétiques évoqués. Après toutes ces modifications, l'ADN qui reste accessible et « lisible » peut être transcrit en ARN ou en ARNm.
Le vieillissement est associé à une augmentation du bruit transcriptionnel (transcription plus importante) ainsi qu'à une production et une maturation anormales de nombreux ARNm. Les chercheurs ont constaté des modifications liées à l'âge dans la transcription des gènes codant pour des composants clés des voies de dégradation inflammatoire, mitochondriale et lysosomale, et des ARNm non codants ciblant des composants des réseaux de longévité ou régulant le comportement des cellules souches.
Critères de vieillissement
Un bref rappel : pour être qualifiée de caractéristique, une altération épigénétique doit répondre à trois critères :
- Cela devrait se produire au cours du vieillissement normal. Vérifiez !
- Si elle augmente, le vieillissement devrait s'accélérer. À des degrés divers, vérifiez !
- Si elle est diminuée, elle devrait ralentir le vieillissement. Là encore, à des degrés divers, vérifiez !
Réversion des altérations épigénétiques
Nous savons que des changements de mode de vie, comme arrêter de fumer, manger sainement et pratiquer une activité physique régulière, ont un impact réel sur l'âge biologique. Ces changements favorisent non seulement un mode de vie sain, mais aussi un mode de vie anti-âge. De plus, et à la surprise générale des chercheurs, un mode de vie sain peut même combattre ou masquer les facteurs épigénétiques connus de l'obésité . Cela pourrait également s'appliquer à d'autres maladies.
Même si je ne suis généralement pas du genre à prendre des résolutions pour la nouvelle année, adopter un mode de vie plus sain pourrait signifier se sentir mieux à court et à long terme.
Rédigé par : Katsume Stoneham, BS, biologie moléculaire, MA, santé publique
Laisser un commentaire
Tous les commentaires sont modérés avant d'être publiés.
Ce site est protégé par hCaptcha, et la Politique de confidentialité et les Conditions de service de hCaptcha s’appliquent.