Vos gènes vous font-ils vieillir?

Votre ADN peut prédire plus sur vous que votre apparence. Selon la théorie génétique du vieillissement, vos gènes (ainsi que les mutations de ces gènes) sont responsables de la durée de votre vie. Voici ce que vous devez savoir sur les gènes et la longévité, et où la génétique s'inscrit parmi les diverses théories du vieillissement.

Théorie génétique du vieillissement

La théorie génétique du vieillissement déclare 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 en grande partie 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 "poubelle" 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'explorer les principes de la façon 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, aucune théorie ni même catégorie de théories ne peut expliquer tout ce que nous observons dans le processus de vieillissement.

Théories du vieillissement

Il existe deux catégories principales de théories du vieillissement qui diffèrent fondamentalement par 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 programmées 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:

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 prétend que la vie est déterminée par une activation et désactivation séquentielle des 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, 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 intérieure) de chaque cellule de notre corps. (Il y a aussi de l'ADN mitochondrial présent dans les organites appelés mitochondries qui sont présents dans le cytoplasme de la cellule.) Nous avons chacun 46 chromosomes constituant notre ADN, dont 23 proviennent de nos mères et 23 qui proviennent de nos pères. Parmi ceux-ci, 44 sont des autosomes et deux sont les chromosomes sexuels, qui déterminent si nous devons être des hommes ou des femmes. (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 schéma génétique responsable de la transmission des informations 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 les protéines qui régulent la croissance d'une cellule, un cancer peut en résulter. Si ces gènes sont mutés depuis 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 seule mutation se traduit par un épaississement du mucus produit par ces glandes et les problèmes qui en découlent qui sont associés à cette condition.

Comment les gènes influencent la durée de vie

Il ne faut pas d'étude approfondie 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 vice versa. En même temps, nous savons que la génétique 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 un nombre d'années identique.

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 héritées 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 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. 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 qui contrôlent 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 conditions liées aux mutations génétiques héréditaires peuvent avoir un impact direct sur la durée de vie. Il s'agit notamment de la fibrose kystique, de l'anémie falciforme, de la maladie de Tay-Sachs et de 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, un télomère est coupé. Finalement. il n'y a plus 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 épuisé (limite Hayflick). Les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de ne pas supprimer, et parfois même d'ajouter, une section du télomère. De plus, certaines cellules comme les globules blancs ne subissent pas ce processus de raccourcissement des télomères. Il semble que même si les gènes de toutes nos cellules ont le mot de code pour l'enzyme télomérase qui inhibe le raccourcissement des télomères et peut même entraîner un allongement, le gène n'est "activé" ou "exprimé" comme le disent les généticiens que dans les cellules telles que le blanc les cellules sanguines et les 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 se détraquerait comme dans les cellules cancéreuses), notre limite d'âge pourrait être étendue.

Des études ont montré que certaines affections chroniques telles que l'hypertension artérielle sont associées à une activité moindre de la télomérase alors qu'une alimentation saine et l'exercice physique 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 qui sont associés à une vie plus longue. Deux gènes directement associés à la longévité sont SIRT1 (sirtuin 1) et SIRT2. Les scientifiques qui ont examiné un groupe de plus de 800 personnes 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 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 retirées.

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 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 se réfère aux cellules souches adultes, pas cellules souches embryonnaires. Contrairement aux cellules souches embryonnaires, les cellules souches adultes ne peuvent pas mûrir en n'importe quel type de cellule mais plutôt seulement 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 des cellules présentes dans le corps.

Un exemple d'un 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 existe maintenant des preuves que les cellules souches elles-mêmes peuvent être affectées dans le processus de vieillissement, mais ces théories sont similaires à la question du poulet et de l'œuf. Il n'est pas certain que le vieillissement se produise en raison de changements dans les cellules souches, ou si à la place, les changements dans les cellules souches sont dus au processus de vieillissement.

Epigénétique

L'épigénétique se réfère à l'expression des gènes. En d'autres termes, un gène peut être présent mais peut être activé ou désactivé. Nous savons qu'il existe des gènes dans le corps qui 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 fonctionner dans les 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 importante de preuves qui examine l'importance des gènes dans la survie attendue. Lorsque l'on examine les théories génétiques, celles-ci sont réparties en trois écoles de pensée primaires.

  • La première théorie prétend 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.
  • Encore une autre théorie, suggérée basée sur la survie dans les opossums, est qu'un environnement qui pose peu de risques pour interférer avec l'espérance de vie entraînerait une augmentation du nombre de membres qui ont des mutations qui ralentissent le processus de vieillissement.

Preuve derrière la théorie

Il existe plusieurs pistes de preuves qui soutiennent, au moins en partie, une théorie génétique du vieillissement.

Les preuves les plus solides à l'appui de la théorie génétique sont peut-être les différences considérables entre les 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 aux nôtres. 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 des jumeaux identiques qui ont été élevés ensemble et les comparer avec des jumeaux identiques qui sont séparés peuvent aider à séparer 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.

Des preuves supplémentaires à grande échelle ont été trouvées en examinant l'effet des mutations génétiques chez d'autres animaux. Chez certains vers comme 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 qui peuvent accélérer le taux de 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 se soit reproduite et soit en vie 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 de 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.

The Bottom Line

On estime que les gènes peuvent expliquer un maximum de 35 pour cent de la durée de vie, mais il y a encore plus de choses 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 la question de savoir si un gène qui est 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 actifs et ces facteurs liés au mode 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, il 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 la 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 l'inverse et associé à des télomères plus courts. De plus, l'apport de soda pop est lié à des télomères plus courts. Le reservatrol, l'ingrédient responsable de l'excitation de boire du vin rouge (mais également présent dans le jus de raisin rouge non alcoolisé) semble activer la protéine de longévité SIRT
  • Réduire le stress
  • Évitez les cancérogènes
  • 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 de longévité associés à la restriction calorique. Le premier principe du cancer Le mode de vie de prévention proposé par l'American Institute for Research on Cancer – être le plus maigre possible sans avoir un poids insuffisant – pourrait jouer un rôle dans la longévité ainsi que la prévention du cancer et la prévention de la récidive du cancer.
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