Les principaux signes du vieillissement et la façon d'agir sur chacun d'eux

Graphic of the 9 hallmarks of aging

Les signes du vieillissement sont les changements biochimiques complexes et intra-individuels qui se produisent dans les organismes vivants en raison du vieillissement biologique et qui entraînent une perte d'intégrité physiologique et une altération du fonctionnement qui nous rendent plus vulnérables à la mort.

Les Hallmarks of Ageing ont été énoncés pour la première fois en 2013 pour comprendre la chimie derrière le processus de vieillissement. Le processus de vieillissement est le principal facteur à l'origine de la plupart des maladies humaines, notamment le cancer, le diabète, l'hypertension artérielle, la fatigue, les dysfonctionnements cognitifs et les troubles neurodégénératifs.

Une "horloge métabolique" est responsable de l'altération du métabolisme et diminue l'homéostasie métabolique et l'activité biologique. Nos facteurs génétiques et environnementaux peuvent exacerber les signes du vieillissement. Chaque marqueur se manifeste par l'apparition et l'accumulation de circonstances responsables de différents types de pathologies liées à l'âge dans le corps humain.

Principaux signes du vieillissement

Les signes du vieillissement déterminent la différence entre l'âge chronologique et l'âge biologique. Les 9 caractéristiques les plus fondamentales du vieillissement sont résumées ci-dessous

1. Instabilité génomique

Un dénominateur commun associé au vieillissement est l'accumulation de cellules génétiquement endommagées. Chaque cellule du corps humain est composée des 3 milliards de lettres de la chaîne de l'ADN, à l'exception des globules rouges qui définissent la complexité de notre génome. Le bon fonctionnement du génome humain est de la plus haute importance pour le bon fonctionnement de notre corps, mais malheureusement, plusieurs facteurs rendent impossible ce bon fonctionnement. La combinaison de facteurs exogènes (radiations et pollution), de facteurs endogènes (radicaux libres d'oxygène), de caractéristiques biologiques et chimiques s'acharne à détruire le bon fonctionnement de notre génome.

Image d'une spirale d'ADN se brisant, perdant ses données.

La destruction et la réparation de l'ADN dans chaque cellule,jusqu'à un million de fois, est un fait révélateur. Bien que le processus de codage et d'encodage de l'ADN puisse compenser la plupart des pertes, il perd sa fonction avec l'âge, et le processus de réparation n'est pas sans faille.

Maladies liées à l'instabilité génomique :

L'accumulation d'ADN endommagé dans les cellules provoque des maladies liées au vieillissement prématuré, comme le syndrome de Bloom et le syndrome de Werner. Le cancer est également un exemple de cellules d'ADN irrémédiablement endommagées, tant chez l'homme que chez la souris. Les maladies neurodégénératives et les maladies neuro-musculaires sont les résultats des caractéristiques du vieillissement.

Prise en compte de l'impact humain :

Il est possible d'agir sur le risque d'instabilité génomique en évitant l'exposition aux rayons ultraviolets et aux substances cancérigènes et en trouvant un moyen de réduire la malnutrition. L'exposition à des produits chimiques autres que les cancérigènes, comme les métaux lourds, l'acrylamide, le bénomyl et la quinone, contribue de manière significative aux marqueurs de sénescence.

2. Le raccourcissement des télomères

Au cours du processus d'accumulation de l'ADN, les régions télomériques sont plus sensibles. Les télomères sont des séquences nucléotidiques graduelles dans les chromosomes linéaires et sont associés à des protéines. Leur rôle est d'empêcher la région terminale des chromosomes de dégénérer et d'assurer le brin linéaire au lieu du double brin.

 Visualisation graphique du raccourcissement de la télémétrie, l'une des caractéristiques du vieillissement

L'absence de télomérase entraîne une détérioration répétitive de l'ADN, ce qui conduit au raccourcissement des télomères et aboutit finalement à l'apoptose.

Maladies liées au raccourcissement des télomères :

Le développement de maladies prématurées comme la fibrose pulmonaire, l'anémie aplastique, la dyskératose congénitale sont les résultats du raccourcissement des télomères dû à la déficience du composant shelterin. Une perte excessive de télomères entraîne un manque de tissu régénérateur et accélère le processus de vieillissement.

Des études montrent qu'il existe une relation directe entre la longueur des télomères, la sénescence et le vieillissement. Des études sur des souris ont montré qu'un télomère court réduit la durée de vie, tandis qu'un télomère long l'augmente. De même, l'attrition des télomères est considérée comme la raison principale de l'augmentation de la mortalité chez les jeunes humains. L'activation des télomères peut donc inverser le processus de vieillissement.

La désactivation de l'enzyme télomérase chez l'homme est responsable de la prévention du raccourcissement des télomères et de la restauration de leur longueur.

S'attaquer à l'impact humain :

Nous pouvons réduire le risque de raccourcissement des télomères par :

  • La restriction alimentaire, un régime riche en fibres, beaucoup d'antioxydants et peu de protéines sont les antidotes naturels du raccourcissement des télomères.
  • Dire adieu au tabac et rester dans un environnement non pollué fait des merveilles pour inverser les marqueurs de sénescence.
  • L'exercice, des activités physiques adaptées et un environnement sans tension peuvent réduire le risque de raccourcissement des télomères à un niveau optimal.

3. Altération de l'épigénétique

Les longues séquences de brins d'ADN sont enroulées autour des histones, qui consistent en des manivelles, des leviers et des poignées permettant d'enrouler les brins d'ADN et de les activer ou de les désactiver. Ces manivelles, adresses et leviers constituent vos épigénomes. Une altération significative des épigénomes est observée lorsque nous vieillissons, que les leviers sont perdus ou qu'ils se déplacent brusquement. La sirtuine supprime la manivelle épigénétique, et vous pouvez étonnamment ajuster le levier et la manivelle de vos épigénomes par un exercice excessif, des facteurs pharmaceutiques, le mode de vie et le régime alimentaire.

Illustration des microARN, l'altération de l'épigénétique est l'une des caractéristiques du vieillissement.

L'épigénétique comme caractéristique du vieillissement est observée chez les souris, les levures, les mouches et les vers. Des études ont suggéré que les compléments alimentaires peuvent modifier les changements épigénétiques chez les souris et que les souris déficientes en sirtuines sont plus sensibles au vieillissement que celles qui ont des niveaux abondants de sirtuines.

Maladies liées aux altérations épigénétiques :

Le syndrome progéroïde est principalement observé chez les personnes présentant une perturbation épigénétique. STIR6 est responsable de la longue durée de vie des souris. En vieillissant, la quantité de NAD dans notre corps diminue, ce qui est utilisé comme cofacteur par les enzymes sirtuines. Ainsi, la perte de NAD signifie la perte de Sirtuin, et la perte de Sirtuin signifie un vieillissement accéléré.

Aborder l'impact humain :

L'homme peut affecter ou conjurer le marqueur de sénescence d'altération épigénétique de différentes manières.

  • Mode de vie sain
  • Réduire le tabagisme
  • Réduire le travail de nuit
  • Réduire la consommation d'alcool
  • Environnement sans polluants
  • Éviter l'obésité constante
  • Éviter le stress
  • Éviter les différents produits chimiques organiques et inorganiques

4. Perte de la protéostase

Les gènes doivent construire des protéines qui sont le cœur et l'âme de tout organisme vivant. L'entretien des protéines signifie l'entretien de presque toute la structure du corps. La production et l'abondance de la structure protéique sont appelées protéostase.

Les troubles de l'homéostasie des protéines ou de la protéostasie sont impliqués dans diverses maladies liées à l'âge. Le mécanisme de protéostase a pour mission d'assurer la stabilisation du repliement exact des chaînes de protéines comme les protéines de choc thermique et de surveiller le mécanisme de dégradation des protéines par les lysosomes et les régulateurs de la protéotoxicité liée à l'âge.

Ainsi, la gestion de tous ces mécanismes permet simultanément de restaurer les chaînes polypeptidiques mal repliées, de les éliminer ou de les supprimer complètement afin d'éviter l'accumulation de parties dégradées et d'assurer le renouvellement continu des composants intracellulaires, tant chez la souris que chez l'homme. L'agglomération des protéines mal repliées entraîne la production de toxicité dans l'organisme.

Maladies liées à la perte de la protéostase :

La perte de la protéostase, le mauvais repliement chronique des polypeptides et l'agrégation des composants endommagés entraînent l'apparition de pathologies liées à l'âge telles que la cataracte, la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer.

Aborder l'impact humain :

Comment pouvons-nous affecter ou éviter le risque de perte de protéostase - les marques du vieillissement ? C'est simple, la principale raison de la perte de protéostase, marqueur de sénescence, est le stress. Enrichissez-vous d'un environnement heureux et jovial pour rester à l'écart du stress et augmenter votre durée de vie. Une pression modérée est également bénéfique pour le bon fonctionnement du corps, mais pas le stress aigu.

5. Détection abrupte des nutriments

La capacité de la cellule à reconnaître et distinguer un produit chimique particulier et sa réponse à la concentration de macronutriments essentiels dans l'organisme est appelée détection des nutriments".. Au moment de l'abondance des macronutriments, l'anabolisme démarre grâce au mécanisme mTOR. La rareté des nutriments et de l'énergie indique que l'AMPK doit désactiver le mécanisme mTOR pour stocker judicieusement le nombre de nutriments restants.

Dans les organismes en croissance, le mécanisme mTOR est pleinement activé, alors qu'il décline dans une certaine mesure chez les adultes. C'est la règle de la nature : l'accès aux nutriments dans le corps des animaux les encourage à croître et à se reproduire. Pourtant, ils se concentrent davantage sur la survie, la réparation et la maintenance en cas de pénurie de nutriments.

Des études ont été menées en activant de force le mécanisme mTOR chez les souris, ce qui a entraîné une accélération du processus de vieillissement et une plus grande sensibilité des souris au cancer. En revanche, la restriction des nutriments et l'administration de rapamycine ont permis d'accroître la longévité des souris, des mouches et des vers.

S'attaquer à l'impact humain :

Nous pouvons réduire le risque des Hallmarks of Ageing en déréglant la détection des nutriments par le jeûne, en réduisant la teneur en nutriments de notre alimentation et par des médicaments.

6. Mitochondrial dysfunction

Different cells in the human body comprise almost 20-30 mitochondria (the cell's powerhouse), which convert carbon and oxygen into ATP and carbon dioxide. Biogenesis and free radicals in the mitochondria are responsible for the destruction of all cells that come in their way, and this abrupt working of Mitochondria results in Mitochondrial dysfunction.

3D image of a mitochondria in a human cell

ROS play a role in the aging process, and a decrease in ROS can be thought to make people live longer. Sometimes ROS doesn't affect health, and sometimes these are responsible for the cellular signalling stress. The stress response can result in the maintenance and robustness of many organs and tissue. So, it's must to keep the amount to a moderate level in the Goldilocks zone.

Mitochondrial dysfunction deteriorates the inter-organellar crosstalk and cellular signalling by affecting mitochondrial membranes such as the outer mitochondrial membrane and endoplasmic reticulum. Mitochondrial dysfunction is the root cause of degenerative bio-energetic and depletes the respiratory chain.

Addressing human impact:

Alternate-day Fasting can restrict these senescence marks, and endurance training can enhance an individual's lifespan to a remarkable extent. Fasting and endurance training are potent triggers to facilitate autophagy and regeneration of new cells.

Image Person doing endurance training

7. Cellular senescence

The cell exiting without dyeing by becoming dormant or stopping functioning from the cell cycle is categorised under cellular senescence. Various factors are responsible for cellular senescence, including telomere shortening, stress, Damaging of DNA. The senescence in the immune system works to get rid of damaged cells to restore the actual state of the cells.

The amount of cellular senescence is proportional to the age of humans and inflammatory markers, which are culprits behind the Hallmarks of ageing. These are otherwise active before entering into the dormant state. Unfortunately, there is no way to get rid of them; they just keep accumulating as we age and result in the surging of toxic diseases. If we somehow find a way to clear the senescence cell and get rid of it, we can expect a sharp increase in lifespan.

Telomere attrition can trigger cellular senescence along with many other factors. For years scientists were confused about either cellular senescence is the reason behind cancer or not. Destruction of senescence cells was trigged experimentally in mice to observe the effect on life span, and luckily, results were evident in the form of an increase in lifespan.

Addressing human impact:

A healthy diet, medication, and natural lifestyle can reduce the risk of cellular senescence.

8. Exhaustion of stem cells

Undifferentiated cells that profligate continuously are categorised under the name of stem cells. Exactly after fertilisation, the embryo is entirely composed of stem cells. As the fetus grows gradually, the differentiation and the division of stem start, and each cell performs its specific function. Stem cells in adults are only limited to the areas involved in the division, demand replenishment (hair follicles, red blood cells, and immune cells) in a continuum or that wear with time (intestine, skin, mucous, and lungs). So, our stems cells are exhausted as time passes which are responsible for the acceleration of the ageing process.

The ageing process can be reversed in organisms by rejuvenating stem cells in humans and mice blood. Only healthy stems can replicate, opening the doors for longevity.

Addressing human impact:

Dietary intervention, calories restriction, and no obesity are the keys to curb this Hallmark of Ageing.

9. Alternation in intercellular communication

The working of different tissues and cells in an orchestrated manner is mandatory for the proper functioning of the body. The signal molecules travel through the bloodstreams to others to communicate with them.

The profiling systems of the cell to cell communication are affected by signalling biomarkers, including "inflaming." The normal inflammation can trigger the immune system to repair the damaged area, but their constant and long-term residence in a particular area can damage the immune system cells.

Addressing human impact:

Calories restriction and Parabiosis-mixing of the circulatory system of two different individuals can pave the way to an unaltered intercellular communication. This senescence mark is strongly associated with other Hallmarks of Ageing, so to treat it, the better option is to look for the treatment of other Hallmarks.

Conclusion on the Hallmarks of Aging

Every one of us has to face some of the Hallmarks of Ageing at different stages of our life, but the rate and the effect of different senescence markers are different in other individuals. We can't stop the ageing process, but the wise man is who lives a healthy life, with a minimum influence of different Hallmarks of Ageing. We can reduce the risk of other Hallmarks of Ageing by adopting a healthy lifestyle, moderate diet, exercise, happy life, and saying goodbye to alcohol and smoking.