Le vieillissement entraîne un déclin progressif des fonctions physiologiques, rendant le corps plus vulnérable aux dysfonctionnements et à la mortalité. Ce processus contribue grandement à diverses maladies comme le cancer, le diabète, les problèmes cardiovasculaires et les troubles neurodégénératifs. Les progrès récents dans la recherche sur le vieillissement ont dévoilé les voies génétiques et les mécanismes biochimiques qui influencent le taux de vieillissement, une découverte aux implications profondes. Cet article décrit neuf caractéristiques fondamentales du vieillissement, observées dans différents organismes, en mettant l'accent sur le vieillissement des mammifères. Ces caractéristiques comprennent l'instabilité génomique, le raccourcissement des télomères, les changements épigénétiques, la régulation protéique altérée, la détection des nutriments perturbée, le dysfonctionnement mitochondrial, la sénescence cellulaire, la diminution de l'activité des cellules souches et la communication cellulaire altérée. Comprendre l'interdépendance de ces caractéristiques et leurs rôles dans le vieillissement est essentiel pour identifier des cibles pharmaceutiques potentielles susceptibles d'améliorer la santé humaine au cours du vieillissement, tout en minimisant les effets indésirables.
Introduction
Le concept de vieillissement, défini comme le déclin progressif des fonctions au fil du temps affectant la plupart des organismes vivants, captive la curiosité et l’imagination humaine depuis des siècles. Cependant, ce n'est qu'avec l'isolement des premières souches à longue durée de vie de Caenorhabditis elegans (C. elegans) en 1983 que la recherche sur le vieillissement est entrée dans une nouvelle ère. Aujourd’hui, le vieillissement fait l’objet d’intenses recherches scientifiques, motivées par notre compréhension croissante des mécanismes moléculaires et cellulaires qui sont à l’origine de la vie et de la maladie. Il est intéressant de noter que l’état actuel de la recherche sur le vieillissement ressemble à la trajectoire de la recherche sur le cancer au cours des dernières décennies. L'article historique de Hanahan et Weinberg en 2000, décrivant les six caractéristiques du cancer, a marqué un tournant dans la recherche sur le cancer et a depuis été étendu à dix. Cette classification a aidé à conceptualiser l'essence du cancer et ses mécanismes sous-jacents.
Bien que le cancer et le vieillissement puissent apparaître à première vue comme des processus opposés, ils partagent des origines communes. Tous deux trouvent leur origine dans l’accumulation de dommages cellulaires en fonction du temps, largement considérée comme la cause fondamentale du vieillissement. Ces dommages peuvent parfois conférer des avantages aberrants à certaines cellules, conduisant au cancer. Ainsi, le cancer et le vieillissement peuvent être considérés comme des manifestations différentes du même processus sous-jacent : l’accumulation de dommages cellulaires. De plus, de nombreuses pathologies liées à l’âge, comme l’athérosclérose et l’inflammation, impliquent une croissance cellulaire incontrôlée ou une hyperactivité.
À la lumière de ce cadre conceptuel, le domaine de la recherche sur le vieillissement se concentre sur la compréhension des sources des dommages liés au vieillissement, des réponses compensatoires qui tentent de rétablir l'équilibre, de l'interdépendance entre les différents types de dommages et de réponses compensatoires, et du potentiel d'interventions pour retarder le vieillissement. À cette fin, nous nous sommes efforcés d’identifier et de catégoriser les caractéristiques cellulaires et moléculaires du vieillissement. Nous proposons neuf caractéristiques candidates qui contribuent au processus de vieillissement et définissent collectivement le phénotype du vieillissement. Bien que nous nous concentrions principalement sur le vieillissement des mammifères, les connaissances provenant d’organismes modèles plus simples ont également été prises en compte. Chaque caractéristique répond idéalement à des critères spécifiques : elle doit se manifester au cours du vieillissement normal, une exacerbation expérimentale doit accélérer le vieillissement et une amélioration expérimentale doit retarder le processus de vieillissement et augmenter la durée de vie en bonne santé. Cependant, atteindre ce dernier critère est difficile, car les interventions ciblant un aspect du vieillissement peuvent avoir un impact sur d’autres en raison de l’interdépendance étendue entre les caractéristiques du vieillissement.
Le schéma énumère les neuf caractéristiques décrites dans cet article : instabilité génomique, usure des télomères, altérations épigénétiques, perte de protéostase, détection des nutriments dérégulée, dysfonctionnement mitochondrial, sénescence cellulaire, épuisement des cellules souches et altération de la communication intercellulaire.