PrÉsentation

L

e texte qui suit a comme objectif de faire le point sur les progrès des connaissances dans le domaine du vieillissement. L’accent est mis sur les aspects moléculaires et génétiques du phénomène, qui est extrêmement complexe, comme tous les processus biologiques. Le document est subdivisé en sections assez courtes, ce qui facilite l’indexation. Les mots clés figurent en rouge dans les paragraphes qui suivent.

Le lecteur intéressé trouvera des renseignements sur la sénescence réplicative et sur la sénescence métabolique des cellules, qui sont responsables de la détérioration progressive des fonctions biologiques après l’âge de 30 ans. Ces deux phénomènes n’affectent pas les cellules germinales, qui bénéficient d’une espèce d’immortalité, parce qu’elles se perpétuent de génération en génération. La sénescence réplicative survient lorsque les cellules en prolifération permanente deviennent incapables de se diviser. La sénescence métabolique touche avant tout les cellules qui ont cessé de se diviser au cours du développement ou la croissance de l’organisme. Contrairement à une idée reçue, les organismes unicellulaires ne sont pas tous immortels. C’est notamment le cas pour la levure de boulangerie, dont les cellules mères ne produisent qu’un nombre limité de cellules plus petites, appelées bourgeons, avant de devenir stériles et de mourir.

Plusieurs maladies héréditaires s’accompagnent d’une accélération de la sénescence réplicative. Elles entraînent un vieillissement accéléré de l’organisme et une mort prématurée. Les plus typiques sont le syndrome de Hutchinson-Gilford et le syndrome de Werner. Il faut y ajouter la dyskératose congénitale, l’anémie aplasique et l’ataxie-télangiectasie. En revanche, le cancer est dû, tout au moins en partie, à une suppression de la sénescence et à un déficit d’apoptose, qui est une sorte de suicide cellulaire. Certaines maladies dégénératives, comme la maladie d’Alzheimer, ont des connexions avec l’une et l’autre forme de sénescence.

La sénescence réplicative est attribuable à l’érosion des extrémités des chromosomes, appelées télomères. Les cellules immortelles peuvent se diviser indéfiniment parce qu’elles entretiennent leurs télomères grâce à un enzyme spécial, appelé télomérase. Chez les mammifères, l’enzyme est présent dans l’embryon au début du développement, mais disparaît par la suite, pour ne subsister que dans les cellules germinales et quelques types de cellules souches qui prolifèrent jusqu’à la fin de la vie. Les cellules dépourvues de télomérase cessent de se diviser et deviennent sénescentes quand leurs télomères devenus trop courts envoient un signal de détresse qui est perçu par le gène suppresseur de tumeur p53. Le produit de ce gène bloque les divisions en interdisant le franchissement de plusieurs points de contrôle du cycle cellulaire. Il contrecarre l’action des proto-oncogènes, dont le rôle est de faciliter le franchissement de ces mêmes points. La plupart des cellules cancéreuses remettent en fonction la télomérase et peuvent, de ce fait, proliférer indéfiniment.

La sénescence métabolique est principalement due aux dégâts provoqués par les radicaux libres provenant d’une réduction partielle de l’oxygène par les électrons enlevés aux combustibles cellulaires. Les cellules se protègent contre les radicaux oxydants grâce à différents mécanismes qui permettent de limiter leur production ou de réparer les dégâts qu’ils ont causés. L’efficacité des systèmes de protection contribue à déterminer la durée de vie des animaux. On a découvert chez plusieurs animaux des mutations qui peuvent prolonger la vie parce qu’elles retardent la sénescence métabolique. L’une de ces mutations peut multiplier par cinq la longévité potentielle d’un ver microscopique très utilisé dans les laboratoires : Caenorhabditis elegans. La fonction normale des gènes mutés, appelés gérontogènes, est donc de restreindre la durée de la vie. La majorité des mutations affaiblit la réaction de l’organisme à l’insuline, qui contrôle la pénétration du glucose dans les cellules et les transformations qu’il subit à l’intérieur. Ces mutations contribuent à réduire la production de radicaux oxydants, tout en renforçant leur résistance à ces mêmes radicaux.

Outre la description des phénomènes de sénescence, le lecteur trouvera une analyse des rapports réels ou supposés entre la durée de la vie des animaux et différents facteurs, comme la taille du corps et l’efficacité de la reproduction. Il trouvera aussi une étude des théories du vieillissement, proposées par les évolutionnistes. Ces théories essaient d’expliquer comment la sénescence a pu être retenue par la sélection naturelle, et son contrôle inscrit dans les gènes de chaque individu. Il semble paradoxal que les animaux puissent condamner « volontairement » leurs propres cellules à mourir en affaiblissant leurs systèmes de protection.

Le document esquisse aussi une ébauche de génétique du vieillissement, qui cherche à définir les combinaisons de gènes déterminant la longévité potentielle de chaque individu. Beaucoup de lecteurs pourraient être intéressés par les moyens que proposent les scientifiques afin de ralentir ou de retarder la sénescence des cellules, donc de prolonger la vie. La sénescence réplicative ne paraît guère curable, tout au moins à l’heure actuelle. Mais divers traitements ou appoints alimentaires semblent capables de ralentir la sénescence métabolique. Les antioxydants présents dans le vin rouge semblent les plus efficaces. Ils agissent non seulement sur les cellules humaines, mais aussi sur celles de la levure, en renforçant l’activité la sirtuine, une substance que les découvreurs de ses vertus présentent comme un facteur de jouvence.

Une série d’annexes et un lexique détaillé permettront à ceux qui le souhaitent d’obtenir des éclaircissements sur divers mécanismes biologiques et sur les méthodes expérimentales en rapport avec la sénescence des cellules. Ces explications concernent notamment le contrôle du cycle cellulaire, l’utilisation du glucose par les cellules, la technique des biopuces et l’interférence par l’ARN.

L’auteur remercie Carole Fumat et Yves Renotte pour leur aide à la préparation les figures, Luc Denis et Jean-Philippe Laurent pour leur aide à la mise en forme du texte, ainsi qu’Alain Collenot pour une lecture critique d’une des premières versions du texte.

Pour tout renseignement ou explication complémentaire, l’auteur peut être contacté par courriel à l’adresse suivante : herman.denis@club-internet.fr