Sciences & Techniques: Horloge biologique : la science défie la vieillesse

« Dans les deux hypothèses, l'accumulation d'erreurs dans la synthèse des protéines finit par engendrer desperturbations graves ; par exemple, au niveau des mitochondries, ces centrales thermiques de la cellule,où l'oxygène apporté par la respiration brûle les graisses de l'alimentation pour produire l'énergienécessaire au métabolisme cellulaire.

Cette combustion engendre des " déchets ", les radicaux libres,ainsi appelés parce que leur couche périphérique contient un électron libre, ce qui les rend très réactifs.Or, avec le vieillissement, la production de radicaux libres s'accélère, causant des dommages de plus enplus importants aux membranes nucléaire et cellulaire ainsi qu'à l'ADN. De fait, au microscope électronique, un ADN jeune ne ressemble pas à un ADN vieux : les cellules âgées ont des fibres d'ADN pluscourtes, plus espacées, qui n'adhérent plus à la membrane nucléaire.

" On a pu voir, note Ladislas Robert (1), qu'il existe deux étapesdans la transformation de ces filaments d'acide désoxyribonucléique au cours du vieillissement.

La modification avec l'âge n'est doncpas uniforme et continue, mais procède par paliers.

" On a également mis en évidence, dans des cellules âgées, de l'ADN coupé endeux, dont l'un des fragments avait pris la forme d'un anneau circulaire. Concrètement, ces anomalies de l'ADN se traduisent par une perturbation des tissus, des organes et des fonctions.

Les divisionscellulaires deviennent aberrantes, et, dans les cellules filles, le nombre de chromosomes ne se distribue plus toujours en deux lotségaux.

L'expression des gènes se trouve perturbée, et c'est ainsi tout le programme de la cellule qui est modifié... Les altérations de l'ADN ont également un impact sur le système immunitaire.

On sait que les anticorps sont des protéines fabriquéesà partir de petits segments d'ADN (ou gènes) de certaines cellules du sang, les lymphocytes B.

Lorsque l'ADN est en bon état, cesgènes sont d'une plasticité remarquable et peuvent organiser la lutte contre les envahisseurs (virus, bactéries) de toutes sortes.

Levieillissement de l'ADN signe le déclin de cette plasticité, ouvrant ainsi la porte aux maladies infectieuses et auto-immunes. Les modifications de l'ADN peuvent aussi être responsables de cancers quand elles touchent des gènes particuliers, appelés proto-oncogènes, qui participent à la vie de la cellule .

Une fois altérés, ces proto-oncogènes deviennent des oncogènes, qui déclenchent la multiplication anarchique des cellules, donc le cancer . Quant aux boucles issues d'une fracture de l'ADN, elles peuvent s'introduire en n'importe quel endroit de l'ADN et perturber lefonctionnement du génome.

La prolifération cellulaire observée au cours de la formation de plaques d'athérome, cause fréquented'infarctus du myocarde (responsable de plus de la moitié des décès dans les sociétés industrialisées, surtout après la cinquantaine)relèverait d'un tel mécanisme. En résumé, aucun territoire de l'organisme ne semble pouvoir échapper au vieillissement.

Ainsi, sur les dix milliards de neurones quepossède l'homme à la naissance, il ne lui en reste plus que de deux à trois milliards quand sonne l'heure du trépas.

Le cerveau est certainement l'un des organes les plus touchés par la vieillesse. Jeanne Calment attribuait son grand âge à une bonne " marque de fabrique ": autrement dit, elle aurait hérité d'un bon patrimoinegénétique.

De fait, dans sa famille, on trouve un grand nombre d'octogénaires et de nonagénaires.

Quels que soient les mécanismesdu vieillissement, il ne fait aucun doute qu'ils impliquent des gènes.

Plusieurs expériences sur l'animal en ont apporté la preuve.

Cellede Michael Rose, de l'université de Californie (Irvine), a consisté à croiser des mouches entre elles et à sélectionner dans leurdescendance les mouches qui survivent le plus longtemps.

Ces dernières furent ensuite à leur tour croisées entre elles.

En procédantainsi sur plusieurs générations, Michael Rose a réussi à multiplier par trois la longévité de ces drosophiles. A l'université de Boulder (Colorado), l'équipe de Thomas Johnson est parvenue à doubler la longévité d'un ver nématode (Caenorhabditiselegans) en induisant des mutations dans un gène appelé Age-1.

Des chercheurs de l'université de Californie ont obtenu un résultatcomparable en agissant sur le gène Daf-2.

Bien que la nature exacte des protéines codées par ces gènes soit encore inconnue, lesnématodes dont le gène Age-1 est muté manifestent une résistance accrue au peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée), grandpourvoyeur de radicaux libres. Et chez l'homme ? Pour cerner les gènes de longévité (ou gérontogènes), différentes voies de recherche sont utilisées : mutationsexpérimentales et transfert de gènes dans des modèles cellulaires en culture ; obtention d'hybrides par fusion de cellules normales etde cellules immortelles (2) ; étude comparative de gènes exprimés chez des sujets jeunes et chez des sujets âgés ; étudecomparative de gènes exprimés chez des individus normaux et chez des individus atteints de vieillissement accéléré (syndrome deWerner, progeria de l'enfant) ; et, enfin, étude génétique de centenaires. Petites erreurs, grandes catastrophes Pour Leslie Orgel, la mécanique cellulaire s'use au fil du temps : donc l'ARN messager est mal synthétisé et la protéine est anormale. Selon MacFarlane Burnett, l'ADN subit des mutations qui se répercutent sur l'ARN messager et sur la protéine.

L'ADN peut plus oumoins être réparé par trois enzymes.

L'une coupe le brin endommagé, l'autre le remplace, la troisième le recolle.

L'accumulationd'erreurs au niveau de la synthèse des protéines se traduit par des catastrophes, notamment dans les mitochondries de la cellule . De ces recherches, on peut retenir plusieurs choses.

La sénescence est un caractère dominant.

Le chromosome 1, le 7 et le 11 sontporteurs de gènes " inducteurs de sénescence ".

Le gène p 53, connu pour être un gène " suppresseur de tumeur ", ne s'exprime que. »