Diagnostic du vieillissement basé sur 9 caractéristiques des signes du vieillissement
"Si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas l'améliorer", a déclaré William Thomson, le grand physicien irlandais connu sous le nom de Lord Kelvin.B. Vellas et al., Dans leurs nouveaux travaux, ont proposé leurs biomarqueurs du vieillissement pour chacun des 9 signes communs du vieillissement, discutés dans le travail le plus important sur le vieillissement, «Hallmarks of Aging».Voici le principe qui les a guidés: «Sur la base de la littérature moderne, pour chaque signe de vieillissement biologique, nous avons proposé un biomarqueur de vieillissement sain. Notre choix était basé sur leur lien avec la mortalité, les maladies chroniques liées à l'âge, l'asthénie sénile et / ou la fonction altérée. »1. Instabilité génomique. Micronoyaux
En tant que biomarqueur de l'instabilité génomique, les auteurs ont proposé des micronoyaux déterminés par analyse du micronoyau.Les dommages génétiques s'accumulent avec l'âge en raison de facteurs externes et internes. L'instabilité du génome résulte d'un déséquilibre entre les dommages et la réparation de l'ADN. Les dommages aux chromosomes peuvent être évalués à l'aide d'une analyse du micronoyau, qui mesure la dégradation des chromosomes. Les micronoyaux sont formés à partir de fragments de chromosomes formés lors d'une altération de la division cellulaire ou de l'apoptose. L'augmentation de la teneur en cellules micronucléées dans le corps est associée au vieillissement, au cancer, aux maladies neurodégénératives et au tabagisme.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21763453?dopt=Abstractwww.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21164187?dopt=AbstractDe plus, des études ont montré que l'augmentation des micronoyaux est associée à l'asthénie sénile (fragilité)universitaire. oup.com/biomedgerontology/article/73/7/864/48074802. Raccourcissement des télomères
Les télomères sont les régions terminales des chromosomes qui sont raccourcies à chaque fois que les cellules se divisent. C'est l'un des signes du vieillissement les mieux étudiés, avec plus de 8 000 publications sur PubMed à ce jour. Les deux principales méthodes utilisées pour mesurer la longueur des télomères sont le Southern blot (mesure de la taille des fragments de télomères enzymatiquement clivés) et la réaction de polymérisation en chaîne quantitative (qPCR).Dans une méta-analyse récente de vingt-cinq études (où le nombre de sujets était n = 121749, 21763 morts), le raccourcissement des télomères était un prédicteur de la mortalité toutes causes confondues.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30254001?dopt=Abstract3. Modifications épigénétiques. Horloge de méthylation de l'ADN
Les changements dans la séquence d'ADN ne sont pas les seuls changements génomiques liés à l'âge. Les modifications épigénétiques, telles que la méthylation de l'ADN, la modification des histones, le remodelage de la chromatine, affectant l'expression des gènes, sont également des caractéristiques du vieillissement.Parmi eux, les changements dans la méthylation des îles CpG sont les principaux régulateurs de l'expression des gènes. Sur la base de ces changements, relativement constants entre les individus, l'horloge de méthylation de l'ADN épigénétique a été développée, qui, selon les auteurs, montre avec précision l'âge biologique et le risque de développer des pathologies liées à l'âge.4. Violation de la protéostase. Clusterin
On sait que l'homéostasie des protéines intracellulaires, ou protéostase, est soutenue par plusieurs mécanismes de contrôle de la qualité: repliement des protéines à l'aide de protéines chaperonnes et dégradation du système ubiquitine-protéasome ou par autophagie. En raison du stress cellulaire, l'agrégation de protéines anormales est un signe de vieillissement et de maladies liées à l'âge telles que la maladie d'Alzheimer.La protéine de clusterine (également connue sous le nom d'apolipoprotéine J) soutient une protéostase normale, empêchant l'accumulation de protéines anormales. Plusieurs études ont montré une relation entre les niveaux de clusterine et les maladies liées à l'âge.Ainsi, Riwanto a décrit qu'une diminution des niveaux de clusterine associés aux HDL est associée à une maladie coronarienne.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23349247?dopt=AbstractDans la pathogenèse de la maladie d'Alzheimer, les niveaux de clusterine en revanche augmentent.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20603455?dopt=Abstract5. Violation de la régulation des nutriments. Sirtuins
Outre l'insuline et la voie de signalisation IGF-1, les sirtuines sont d'autres capteurs de nutriments avec l'effet inverse: leur voie de signalisation est associée à une carence en nutriments et au catabolisme. L'activation des sirtuines imite la restriction calorique et améliore l'espérance de vie et la santé.Sirtuin -1 joue un rôle central dans la survie et la régénération des cellules musculaires squelettiques, comme décrit par Sharples et al.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25866088?dopt=AbstractSirtuin-1 était à l'origine décrit comme une protéine nucléaire. Mais récemment, il a été trouvé dans le sérum. Dans cette étude, des niveaux plus faibles de sirtuine-1 sérique ont été trouvés chez les personnes âgées, chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, par rapport aux personnes plus jeunes.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23613875?dopt=Abstract6. Dysfonctionnement mitochondrial. GDF 15 et Apelin
Le vieillissement humain est généralement associé à un dysfonctionnement mitochondrial progressif. Parmi les paramètres importants impliqués dans ce dysfonctionnement, la diminution de l'efficacité de la chaîne respiratoire observée au cours du vieillissement se caractérise par une augmentation de la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), des défauts d'intégrité des mitochondries et une diminution de la biogenèse des mitochondries (contrôlée notamment par les sirtuines).GDF-15 est une cytokine induite par le stress et un membre de la superfamille du facteur de croissance transformant β. Le GDF-15 est considéré comme un marqueur diagnostique des maladies mitochondriales héréditaires et potentiellement comme un marqueur de la dysfonction mitochondrialewww.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27018280?dopt=AbstractDes études montrent que l'apelin induite par l'exercice, la myokine, peut également être considérée comme un biomarqueur putatif du vieillissement associé à un dysfonctionnement mitochondrial. Apelin a amélioré la fonction musculaire grâce à la mitochondriogenèse, ainsi que d'autres voies associées aux signes du vieillissement: autophagie, inflammation et cellules souches musculaires.www.nature.com/articles/s41591-018-0131-67. Vieillissement cellulaire. p16Ink4A
Le vieillissement cellulaire est un état d'arrêt du cycle cellulaire stable en combinaison avec des changements phénotypiques, y compris la production de facteurs SASP pro-inflammatoires. SASP favorise l'inflammation et la dysfonction tissulaire. Apparaissant comme un mécanisme compensatoire visant à prévenir la prolifération des cellules endommagées, le vieillissement cellulaire est induit par différents stimuli liés à l'âge: raccourcissement des télomères, dommages à l'ADN et signalisation mitogénique excessive, en particulier, la protéine suppressive de tumeur p16Ink4a, lors d'une dépression épigénétique du locus ink4 / ark.L'expression de la protéine p16Ink4A augmente avec le vieillissement dans divers tissus chez les animaux et les humains.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15520862?dopt=Abstractonlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1474-9726.2006.00231.xIl a également été démontré que la transcription des lymphocytes T du sang périphérique p16Ink4a est positivement associée à l'âge, au tabagisme, à l'activité physique et peut être l'un des biomarqueurs vieillissants.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2752333De plus, dans une méta-analyse de 372 études GWAS visant à identifier les polymorphismes des maladies liées à l'âge, le locus ink4 / ark codant pour la protéine p16Ink4a était associé au plus grand nombre de maladies, y compris la maladie d'Alzheimer, les maladies cardiovasculaires, le cancer et le diabète de type 2.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC34446498. Épuisement des cellules souches: cellules progénitrices ostéogéniques circulantes
Le potentiel de réparation et de régénération de nombreux tissus diminue avec l'âge, ce qui est associé à l'épuisement fonctionnel dans plusieurs pools de cellules souches (par exemple, les cellules souches épithéliales hématopoïétiques, nerveuses, mésenchymateuses et intestinales).Les cellules souches adultes sont présentes dans tous les tissus et organes après leur développement et régénèrent les tissus endommagés tout au long de la vie. Pendant le vieillissement, la fonction des cellules souches diminue. La déplétion des cellules souches est considérée comme une conséquence intégrative de plusieurs des signes de vieillissement décrits ci-dessus, y compris les dommages à l'ADN, les changements épigénétiques, le raccourcissement des télomères, le vieillissement cellulaire et le dysfonctionnement mitochondrial.Mais l'épuisement des cellules souches est difficile à mesurer de manière non invasive jusqu'à ce que ses conséquences cliniques, telles que l'anémie et la cytopénie (c'est-à-dire une carence cellulaire) pour les cellules souches hématopoïétiques, ainsi que la sarcopénie pour les cellules souches musculaires et une diminution de la fonction intestinale pour les cellules souches épithéliales intestinales, se produisent. Jusqu'à présent, les données sur les biomarqueurs potentiels de ce signe de vieillissement sont insuffisantes. Des cellules progénitrices ostéogéniques circulantes ont été proposées comme marqueur de substitution pour une population de cellules souches mésenchymateuses dans la moelle osseuse.asbmr.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jbmr.370Le pourcentage de cellules progénitrices ostéogéniques est inversement corrélé avec l'âge. De plus, des niveaux plus faibles de ces cellules étaient associés à l'asthénie, à des performances physiques inférieures (mesurées par la force de préhension et la vitesse de marche) et au handicap, indépendamment de l'âge et de la pathologie associée.academic.oup.com/biomedgerontology/article/71/9/1124/26054199. Communication cellulaire à cellule altérée: inflammasomes et IMM-AGE
Le vieillissement est associé à des changements dans les connexions entre les cellules et à l'inflammation chronique, inflammatoire. Cette inflammation est considérée comme la conséquence de plusieurs des signes de vieillissement décrits ci-dessus, y compris le vieillissement cellulaire (via SASP) et la perte de protéostase, car les protéines mal repliées sont un signal de danger qui déclenche une réponse immunitaire innée.L'une des principales voies d'inflammation est la voie du signal des inflammas. L'inflammasome est un système complexe de protéines intracellulaires qui s'accumulent lorsque des signaux de stress / danger sont détectés et déclenchent la maturation et la libération de cytokines pro-inflammatoires (interleukine-1β et interleukine-18). Les modèles de souris dépourvus de l'inflammasome NLRP3 démontrent une diminution de l'inflammation, de l'intolérance au glucose, de la dégénérescence hippocampique et de la neuroinflammation.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4017327Chez les personnes âgées, de 60 à 90 ans, l'activation des inflammasomes (mesurée par l'expression des gènes nlcrc4 et nlrc5 dans les cellules sanguines entières et la production d'interleukine-1β) était positivement associée à l'hypertension artérielle et raideur artérielle et associée négativement à la longévité personnelle et familiale.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28092664?dopt=Abstract Lescristaux de cholestérol et les protéines β-amyloïdes peuvent initier l'assemblage de complexes inflammatoires avec des inflammasomes, cette voie est impliquée dans la progression des lésions athérosclérotiques et de la neuroinflammation dans la maladie d'Alzheimer.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2946640www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3812809En plus de l'inflammation, l'immunosénescence comprend des changements quantitatifs et fonctionnels dans de nombreux facteurs des parties innées et adaptatives du système immunitaire.L'immunosénescence peut aggraver le processus de vieillissement associé aux signes de vieillissement décrits ci-dessus, notamment en raison de l'incapacité à détruire les agents pathogènes, ainsi que les cellules précancéreuses, les cellules vieillissantes et les protéines mal formées. A. Alpert et al. Ont créé une trajectoire IMM-AGE du vieillissement immunitaire, sur la base de laquelle il est possible de prédire les risques de mortalité de toutes causes.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6686855Article: «Révision des signes du vieillissement pour identifier les marqueurs de l'âge biologique» Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
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