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L’hypothalamus, une clé de la lutte contre le vieillissement

Longlonglife lutte vieillissement hypothalamus

L’hypothalamus, une nouvelle piste contre le vieillissement ?

Des chercheurs de l’Albert Einstein College of Medecine de New York ont réussi à prouver que l’hypothalamus, une partie du cerveau située dans le système nerveux central, déjà connu pour son rôle dans la croissance et le développement, est grandement responsable du vieillissement. Son étude serait donc un facteur clé pour lutter contre ce phénomène.

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Dans cette étude, des hypothalamus de souris ont été étudiés, notamment pour sa réponse immunitaire : il est en effet déjà connu pour son rôle dans l’apparition de symptômes tels que la prise de poids ou l’hypertension, symptômes également associés au vieillissement. De précédentes études avaient prouvé qu’une protéine, la NFkB, et sa kinase modulatrice IKKB, étaient responsables de la réponse immunitaire de l’hypothalamus. En observant des souris d’âges différents, les chercheurs ont remarqué que NFkB n’était pas active dans les hypothalamus des jeunes souris, mais qu’elle commençait à le devenir pour les souris d’âge moyen et que plus la souris était âgée, plus cette protéine était activée.

Par la même occasion, l’équipe a cherché à établir si l’inhibition de NFKb et IKKB pouvait provoquer un effet « anti-âge», ce qu’ils ont été en mesure de prouver après diverses expérimentations d’activation/inhibition de ces deux protéines. En poussant les expériences sur ces activations, les chercheurs ont découvert qu’elles provoquaient en parallèle l’inhibition d’une hormone, la GnRH, dont le rôle est de réguler les hormones sexuelles et la reproduction. Il a donc fallu étudier si cette hormone, liée à NF-kB/IKKB, était responsable du vieillissement.

En injectant de la GnRH dans des souris âgées, les chercheurs en sont arrivés à la conclusion surprenante qu’elle était responsable de la neurogenèse (formation de nouveaux neurones) et ce quel que soit l’âge. Or, le vieillissement est caractérisé, entre autres, par un ralentissement de la neurogenèse ; la GnRH ralentirait donc le vieillissement via la modulation de ce phénomène [1].

Puis, en 2017, ces mêmes chercheurs ont identifié des cellules souches, qui chez la souris âgée, étaient de moins en moins présentes. Afin de mieux comprendre leur rôle dans le vieillissement, les cellules souches ont été retirées chez des modèles de souris, donnant lieu à des résultats sans appel : ces souris vieillissaient beaucoup plus vite et mourraient beaucoup plus rapidement qu’à la normale. L’explication favorisée par l’équipe a été la suivante : les molécules relâchées par ces cellules souches via des exosomes, de petits ARN non codants appelées microRNA (miRNAs), avaient un effet sur le vieillissement. De manière intéressante, lorsque les chercheurs ont injecté ces exosomes directement dans les hypothalamus de deux types de souris (avec des cellules souches et sans cellules souches) d’âge moyen, le vieillissement a été ralenti de manière significative tant sur le plan physique (analyse des tissus, endurance musculaire et coordination) que comportemental (comportement social et capacités cognitives) [2].

En conclusion, ces études ont permis de prouver en étudiant l’hypothalamus qu’il était au cœur de prometteuses pistes pour la lutte contre le vieillissement: inhiber les protéines NF-kB/IKKB afin de maintenir une production de l’hormone GnRh, et comprendre le mode d’action des miRNAs contenus dans les cellules souches permettrait de ralentir le vieillissement.

Sources :

[1] Guo Zhang, Juxue Li, Sudarshana Purkayastha, Yizhe Tang, Hai Zhang, Ye Yin, Bo Li, Gang Liu, and Dongsheng Cai (2013). Hypothalamic programing of systemic aging involving IKKB/NF-kB and GnRH. Nature.

[2] Yalin Zhang, Min Soo Kim, Baosen Jia, Jingqi Yan, Juan Pablo Zuniga-Hertz, Cheng Han and Dongsheng Cai (2017). Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs. Nature.

Arthur Michaud

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Arthur studies biotechnological engineering at Sup’Biotech.

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Arthur étudie l’ingénierie des biotechnologies à Sup’Biotech.

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Partie 3 : Rôle central des cellules souches et des télomères au cours du vieillissement

Rôle central des cellules souches et des télomères au cours du vieillissement

Épuisement des cellules souches au cours du vieillissement

Avec l’âge, on observe une diminution du nombre de cellules souches de l’organisme ainsi qu’un mauvais renouvellement des cellules somatiques, ce qui est à l’origine de la dégradation des organes au cours du vieillissement [1].

En biologie cellulaire, une cellule souche est une cellule indifférenciée capable, à la fois de générer des cellules spécialisées par différenciation cellulaire et de se maintenir dans l’organisme par prolifération (ou division asymétrique). Les cellules souches sont présentes chez tous les êtres vivants multicellulaires. Elles jouent un rôle central dans le développement des organismes ainsi que dans le maintien de leur intégrité au cours de la vie.

L’épuisement du stock de cellules souches fait partie des risques impliqués dans les processus de vieillissement [1]. Elles ont la capacité de continuer leurs cycles de division cellulaire, au-delà de la limite d’Hayflick (Voir : Télomère, au cœur des processus de vieillissement). Ce phénomène est en parti dû à la présence de la télomérase, enzyme chargée de synthétiser les télomères, qui est fortement exprimée au sein d’une cellule souche normale [1].

Altérations de la télomérase dans les cellules souches assimilés aux signes du vieillissement

La télomérase est exprimée à un niveau très élevé durant le développement embryonnaire, puis son expression est diminuée quelques semaines après la naissance dans la majorité des tissus adultes, à l’exception de certains types cellulaires : les cellules souches ainsi que les cellules ayant un renouvellement rapide, comme les cellules lymphocytaires ou les kératinocytes de la peau [1]. Le fait que l’activité de la télomérase soit surtout réservée aux cellules souches suggère que son niveau d’expression dans ces cellules pourrait être déterminant pour la préservation de l’organisme.

Au cours des dernières années, le rôle spécifique de la télomérase dans les cellules souches a commencé à être élucidé, en particulier chez les cellules souches hématopoïétiques (CSH) [2][3], les cellules souches épidermiques (CSE) [4] et les cellules souches neuronales (CSN) [5]. Par exemple, il a été observé que chez les hommes et les souris, les CSH perdent de l’ADN télomérique avec l’âge. Ce raccourcissement progressif des télomères semble agir comme une barrière au développement des CSH, limitant alors la régénération des cellules hématopoïétiques et le renouvellement de toutes les lignées des cellules sanguines [2].

Concernant les CSE, le rôle de la longueur des télomères et de l’activité télomérase a été établie à partir de modèles de souris TERC-/-, ne disposant plus du gène codant pour la télomérase. Chez ces souris, le raccourcissement des télomères est associé à une diminution des fonctionnalités des CSE et une inhibition de la mobilisation des CSE (prolifération et migration) en dehors des niches de follicules pileux [4]. Chez ces souris ayant des télomères d’une taille critique, on retrouve des problèmes de régénération de la peau et des cheveux, signes du dysfonctionnement de ces CSE. En dehors des cellules épidermiques, il a été observé chez ces souris TERC -/- que d’autres tissus possédant un taux de renouvellement cellulaire élevé, comme les cellules de la moelle osseuse, de l’intestin et des testicules, présentent des atrophies associées à des télomères très courts [1]. Toutes ces observations confirment le fait que les télomères et la télomérase entrent en jeu dans les mécanismes de préservation des cellules souches et de la santé des tissus dans l’ensemble de l’organisme.

Modification de l’environnement des cellules souches par raccourcissement des télomères

Si le raccourcissement des télomères avec l’âge est un facteur altérant le bon fonctionnement des cellules souches, il semblerait que ce processus ait également un impact sur leur environnement cellulaire, ce qui pourrait accentuer la détérioration des cellules souches au cours du vieillissement [1]. En effet, il a récemment été démontré que de courts télomères pourrait avoir des effets négatifs sur le microenvironnement des cellules souches [6]. Toujours chez des souris ne disposant plus du gène TERC, il a été observé des perturbations dans le fonctionnement des CSH suite à un raccourcissement accéléré des télomères. Cela a pour conséquence d’affecter directement la fabrication des lymphocytes B, responsables de la synthèse d’anticorps, mais aussi d’augmenter la prolifération myéloïde, provoquant un cancer du sang caractérisé par une prolifération incontrôlée des globules blancs. De plus, les différentes modifications de l’environnement cellulaire ont également eu pour conséquence de limiter la capacité d’un tissu à accepter une greffe de cellules souches de la moelle osseuse [6]. Un lien de cause à effet a été démontrée entre ces altérations du microenvironnement des cellules souches et l’âge et ont été corrélées au raccourcissement progressif des télomères des cellules souches.

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Ainsi, en plus de déterminer l’entrée en sénescence d’une cellule somatique, le télomère et la télomérase sont impliqués dans les processus de préservation des cellules souches, cellules indispensables pour le maintien de l’organisme. Si l’activité de la télomérase semble se dégrader avec l’âge, ses altérations semblent accélérer les mécanismes du vieillissement en entraînant la dégradation des cellules souches. Ces dernières semblent être de bonnes cibles thérapeutiques, basés sur la régulation de la télomérase et le maintien des télomères, dans le cadres de la lutte contre le vieillissement.

Tous les articles de notre dossier « Télomères et vieillissement » :

Les télomères : au cœur des processus de vieillissement

Telomere_aging_1Le raccourcissement des télomères est connu pour avoir une influence sur le vieillissement sans que cela ne soit pleinement explicité. Mais comment fonctionnent-ils ? Sur quels mécanismes biologiques agissent-ils ? Et pourquoi les qualifier d’ « horloges biologiques » de notre corps ?

Partie 1 : Causes et effets du raccourcissement des télomères au cours du vieillissement

Piwi-piRNA_immortaité-150x150La vitesse de raccourcissement des télomères et le vieillissement varient d’un individu à l’autre, sans que cela ne soit encore pleinement clarifié. En effet, les causes qui pourraient expliquer les différences de longueur de télomères sont très variées.

Partie 2 : L’influence de la télomérase sur les télomères et le vieillissement

Télomères-vieillissement-télomérase-150x150La longueur des télomères et la télomérase semblent être des facteurs clés du processus de vieillissement. De nombreuses études sur les maladies dues à des mutations des composants de la télomérase ont démontré que cela entraîne un mauvais renouvellement des cellules, soit l’un des phénotypes liés à l’âge.

Partie 3 : Télomère et télomérase dans les cellules souches : indispensables durant le vieillissement

Telomere_vieillissement_division-150x150L’expression de la télomérase est diminuée quelques semaines après la naissance dans la majorité des tissus adultes, à l’exception de certains types cellulaires, telles que les cellules souches. On peut alors se demander s’il existe un lien entre la diminution du stock de cellules souches avec l’âge, le fonctionnement de la télomérase et la longueur des télomères.

Partie 4 : Vers une métrologie du vieillissement à partir du télomère

Telomere_vieillissement_testDes méthodes de métrologie du vieillissement se basant sur la longueur des télomères ont été développée. Aujourd’hui, on en dénombre 5 principales, dont TAT ou STELA. Elles permettent toutes, à partir de la longueur des télomères, de fournir des indications précieuses sur l’avancement de l’âge physiologique ainsi que sur le vieillissement.

Partie 5 : Télomères, vieillissement et thérapies

La longueur des télomères constitue une piste intéressante pour élaborer des thérapies afin de lutter contre le vieillissement. On peut citer l’exemple d’Elizabeth Parrish, PDG de Bioviva ; elle a testé sur elle-même une thérapie génique développée par son propre laboratoire, thérapie qui vise à rallonger de ses télomères afin de « rajeunir » !

Katidja Allaoui

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Auteure

Katidja studied biology and health engineering at the school of engineering of Angers.

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Katidja a étudié l’ingénierie de la biologie et de la santé à l’école d’ingénieurs de l’université d’Angers.

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Dr Guilhem Velvé Casquillas

guilhem velvé casquillas long long life profile longevity anti aging transhumanism

Author/Reviewer

Auteur/Relecteur

Physics PhD, CEO NBIC Valley, CEO Long Long Life, CEO Elvesys Microfluidic Innovation Center

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Docteur en physique, CEO NBIC Valley, CEO Long Long Life, CEO Elvesys Microfluidic Innovation Center

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Références :

[1] Blasco, M. A. (2007). Telomere length, stem cells and aging. Nature chemical biology, 3(10), 640-649.

[2] Vaziri, H., Dragowska, W., Allsopp, R. C., Thomas, T. E., Harley, C. B., & Lansdorp, P. M. (1994). Evidence for a mitotic clock in human hematopoietic stem cells: loss of telomeric DNA with age. Proceedings of the National Academy of Sciences, 91(21), 9857-9860.

[3] Allsopp, R. C., Cheshier, S., & Weissman, I. L. (2001). Telomere shortening accompanies increased cell cycle activity during serial transplantation of hematopoietic stem cells. Journal of Experimental Medicine, 193(8), 917-924.

[4] Flores, I., Cayuela, M. L., & Blasco, M. A. (2005). Effects of telomerase and telomere length on epidermal stem cell behavior. Science, 309(5738), 1253-1256.

[5] Ferrón, S., Mira, H., Franco, S., Cano-Jaimez, M., Bellmunt, E., Ramírez, C., … & Blasco, M. A. (2004). Telomere shortening and chromosomal instability abrogates proliferation of adult but not embryonic neural stem cells. Development, 131(16), 4059-4070.

[6] Ju, Z., Jiang, H., Jaworski, M., Rathinam, C., Gompf, A., Klein, C., … & Rudolph, K. L. (2007). Telomere dysfunction induces environmental alterations limiting hematopoietic stem cell function and engraftment. Nature medicine, 13(6), 742.

Partie 2 : L’influence de la télomérase sur les télomères et le vieillissement

L’influence de la télomérase sur les télomères et le vieillissement

Accélération du vieillissement dues aux mutations de la télomérase

La télomérase est l’enzyme chargée de synthétiser les télomères. Elle provoque l’addition des répétitions TTAGGG aux extrémités chromosomiques et permet de reconstituer le télomère.  Elle est constituée d’une sous-unité protéique, TERT (Telomerase reverse transcriptase), en charge de la synthèse télomérique ainsi que d’une sous-unité ARN, TERC (Telomerase RNA component), utilisée comme modèle de synthèse [1].

Différentes études ont été menées sur des souris ne disposant plus du gène codant la sous-unité TERC. L’objectif était de déterminer l’impact du raccourcissement des télomères sur le processus de vieillissement et sur l’apparition du cancer. Il a alors été découvert qu’en l’absence de ce gène, la viabilité sur le long terme de ces souris était fortement compromise [2]. Concernant le groupe de souris ayant survécu, de nombreux symptômes associés à la perte de répétitions télomériques ont été observés : la perte de fertilité, des défaillances cardiaques, de l’immuno-senescence (soit une détérioration progressive du système immunitaire causée par le processus de vieillissement), une diminution du taux de renouvellement des cellules du système digestif, de la peau et du système hématopoïétique (système de renouvellement des globules présents dans le sang)… [2]. Or l’ensemble de ces symptômes apparaissent généralement avec l’âge et confirment le lien existant entre le vieillissement et les dysfonctionnements de la télomérase.

Les télomères ainsi que la télomérase semblent avoir un impact sur les processus de vieillissement. En effet, il a été observé que les mutations, affectant tout composant de la télomérase, entraînent des troubles, tels que la dyskératose congénitale, l’anémie aplasique, les syndromes myélodysplasiques et des leucémies [1]. Ces pathologies ont pour point commun de se manifester par un mauvais renouvellement cellulaire et une dégénération importante des tissus, des signes généralement associés au vieillissement [1]. Si les mécanismes exacts ne sont pas encore totalement élucidés, la télomérase semble cependant jouer un rôle important dans le processus de vieillissement et sur la durée de vie.

De nombreuses pathologies associées au vieillissement dues aux mutations de la télomérase

L’étude des maladies humaines associées à des mutations des composants de la télomérase a été le point de départ de la découverte du rôle limitant des télomères sur la longévité et de l’impact de la télomérase sur le vieillissement.

Dans de précédents articles (voir : Les télomères : au cœur des processus de vieillissement), il a été mentionné que la longueur télomérique serait en mesure de prédire l’apparition de sénescence réplicative, soit un état permanent d’arrêt du cycle. Des altérations des télomères sont alors associées à une diminution des métabolismes cellulaires. L’accumulation de ce type de cellules dans un organisme entrainerait alors la manifestation de phénotypes liés à l’âge sous forme de diverses pathologies [1].

Les maladies cardiovasculaires

L’insuffisance cardiaque est l’une des causes majeures de mort prématurée chez les personnes âgées. Des chercheurs ont donc étudié le lien entre le raccourcissement des télomères, qui s’accélère avec l’âge, et le développement de troubles cardiaques. Ils ont analysé la fonction cardiaque chez des souris dont le gène codant pour la télomérase a été invalidé dans les cellules souches embryonnaires. Chez plusieurs générations de ces souris TERC (-/-), une diminution importante de l’espérance de vie a été observée due au raccourcissement des télomères, qui serait couplé à une diminution de la prolifération cellulaire, une augmentation de l’apoptose et de l’hypertrophie (augmentation trop importante du volume des cellules musculaires cardiaques) [3]. En réponse à ces effets, une dilatation ventriculaire, des parois vasculaires plus fines et des dysfonctionnements cardiaques ont été observés [3].

Ainsi l’accélération de la vitesse de raccourcissement des télomères due à un mauvais fonctionnement de la télomérase serait associée à des maladies liées au vieillissement telles que les maladies cardiovasculaires. De surcroît, d’autres études ont démonté qu’il existait une corrélation entre le raccourcissement des télomères et la mort prématurée due à une maladie cardiovasculaire ou à une infection [4]. De ce fait, en partant de l’hypothèse qu’il y aurait des problèmes de régulation de la télomérase chez l’homme au cours du vieillissement, l’ensemble de ces informations pourraient ouvrir la voie vers des thérapies préventives innovantes contre l’apparition de ces maladies cardiovasculaires.

Démence et désordres cognitifs

Des chercheurs ont démontré qu’il existerait une corrélation entre le raccourcissement des télomères et l’apparitions de troubles mentaux : l’augmentation du stress perçu, le développement de troubles cognitifs et d’état dépressif [5]. De plus, chez des personnes subissant un raccourcissement accéléré des télomères du à un dysfonctionnement de la télomérase, le développement de cas de schizophrénie et de troubles de l’humeur a également été observé [6]. Ces différents désordres cérébraux, qui se développent fréquemment avec l’âge, confirment le rôle central de la télomérase et des télomères au sein des processus de vieillissement.

Mauvais renouvellement cellulaire et dégradation des tissus

Parmi les pathologies associées aux mutations de TERC, on retrouve des maladies entraînant un mauvais renouvellement des cellules. C’est, par exemple, le cas de la dyskératose congénitale, également appelée téloméropathie. En effet, elle se manifeste par une dégradation très rapide des télomères. Si les signes cliniques sont très nombreux, les atteintes les plus sévères sont : l’aplasie médullaire (raréfaction de moëlle osseuse), la neutropénie (diminution de la quantité de certains globules blancs, les polynucléaires neutrophiles), la thrombopénie (diminution des plaquettes), la fibrose pulmonaire, le déficit immunitaire global et la survenue de cancer. Il n’existe pas à l’heure actuelle de traitement spécifique pour cette maladie, si ce n’est la transplantation de cellules souches hématopoïétiques, qui semble avoir des effets positifs [2].

Ces mutations des composants de la télomérase participent à la dégradation de l’organisme à tous les niveaux : mauvais renouvellement cellulaire, dérèglement des systèmes de protection et de réparation de l’organisme, dégénérescence des tissus, etc [2]. Les pathologies qui y sont associées sont nombreuses. On retrouve l’anémie aplasique qui se caractérise par un nombre de globules rouges dans le sang trop bas ou encore la fibrose pulmonaire idiopathique qui est une maladie mortelle caractérisée par une scarification des poumons entraînant des désordres respiratoires.

L’origine des dysfonctionnements de la télomérase et de l’accélération du vieillissement

Si les effets de ces mutations de la télomérase sont très variables d’un individu à l’autre, ils ont pour point commun d’être associés à des défauts de renouvellement des cellules et de régénération des tissus. Ils contribuent au développement de phénotypes comparables aux signes de vieillissement.

Les télomères sont indispensables au maintien du cycle cellulaire. Cependant, s’il a été démontré qu’un dérèglement de l’activité enzymatique de la télomérase peut accélérer le vieillissement, une surexpression de cette enzyme pourrait induire une prolifération excessive des cellules et donc potentiellement augmenter le risque de développer des tumeurs [2]. De ce fait, concernant de futures pistes thérapeutiques, il serait intéressant de s’orienter vers des traitements ciblés. Une thérapie sur les télomères ciblant uniquement les cellules souches permettrait de palier au problème de renouvellement cellulaire avec l’âge sans risquer d’induire le développement de cancer dans l’ensemble de l’organisme (Cf : Partie 3 : Télomère et télomérase dans les cellules souches : indispensables durant le vieillissement).

Tous les articles de notre dossier « Télomères et vieillissement » :

Les télomères : au cœur des processus de vieillissement

Telomere_aging_1Le raccourcissement des télomères est connu pour avoir une influence sur le vieillissement sans que cela ne soit pleinement explicité. Mais comment fonctionnent-ils ? Sur quels mécanismes biologiques agissent-ils ? Et pourquoi les qualifier d’ « horloges biologiques » de notre corps ?

Partie 1 : Causes et effets du raccourcissement des télomères au cours du vieillissement

Piwi-piRNA_immortaité-150x150La vitesse de raccourcissement des télomères et le vieillissement varient d’un individu à l’autre, sans que cela ne soit encore pleinement clarifié. En effet, les causes qui pourraient expliquer les différences de longueur de télomères sont très variées.

Partie 2 : L’influence de la télomérase sur les télomères et le vieillissement

Télomères-vieillissement-télomérase-150x150La longueur des télomères et la télomérase semblent être des facteurs clés du processus de vieillissement. De nombreuses études sur les maladies dues à des mutations des composants de la télomérase ont démontré que cela entraîne un mauvais renouvellement des cellules, soit l’un des phénotypes liés à l’âge.

Partie 3 : Télomère et télomérase dans les cellules souches : indispensables durant le vieillissement

Telomere_vieillissement_division-150x150L’expression de la télomérase est diminuée quelques semaines après la naissance dans la majorité des tissus adultes, à l’exception de certains types cellulaires, telles que les cellules souches. On peut alors se demander s’il existe un lien entre la diminution du stock de cellules souches avec l’âge, le fonctionnement de la télomérase et la longueur des télomères.

Partie 4 : Vers une métrologie du vieillissement à partir du télomère

Telomere_vieillissement_testDes méthodes de métrologie du vieillissement se basant sur la longueur des télomères ont été développée. Aujourd’hui, on en dénombre 5 principales, dont TAT ou STELA. Elles permettent toutes, à partir de la longueur des télomères, de fournir des indications précieuses sur l’avancement de l’âge physiologique ainsi que sur le vieillissement.

Partie 5 : Télomères, vieillissement et thérapies

La longueur des télomères constitue une piste intéressante pour élaborer des thérapies afin de lutter contre le vieillissement. On peut citer l’exemple d’Elizabeth Parrish, PDG de Bioviva ; elle a testé sur elle-même une thérapie génique développée par son propre laboratoire, thérapie qui vise à rallonger de ses télomères afin de « rajeunir » !

Katidja Allaoui

Author

Auteure

Katidja studied biology and health engineering at the school of engineering of Angers.

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Katidja a étudié l’ingénierie de la biologie et de la santé à l’école d’ingénieurs de l’université d’Angers.

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Dr Guilhem Velvé Casquillas

guilhem velvé casquillas long long life profile longevity anti aging transhumanism

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Sources :

[1] Chatterjee, S. (2017). Telomeres in health and disease. Journal of oral and maxillofacial pathology: JOMFP, 21(1), 87.

[2] Blasco, M. A. (2007). Telomere length, stem cells and aging. Nature chemical biology, 3(10), 640-649.

[3] Leri, A., Franco, S., Zacheo, A., Barlucchi, L., Chimenti, S., Limana, F., … & Blasco, M. A. (2003). Ablation of telomerase and telomere loss leads to cardiac dilatation and heart failure associated with p53 upregulation. The EMBO journal, 22(1), 131-139.

[4] Cawthon, R. M., Smith, K. R., O’Brien, E., Sivatchenko, A., & Kerber, R. A. (2003). Association between telomere length in blood and mortality in people aged 60 years or older. The Lancet, 361(9355), 393-395.

[5] Canela, A., Vera, E., Klatt, P. & Blasco, M.A. High-thoughput telomere length quantification by FISH and its application to human population studies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, 5300–5305 (2007).

[6] Teyssier, J. R., Ragot, S., Donzel, A., & Chauvet-Gelinier, J. C. (2010). Longueur des télomères dans le cortex des patients atteints de troubles dépressifs. L’Encéphale, 36(6), 491-494.

*https://planet-vie.ens.fr/article/1813/invalidation-gene-knock-out

Un QI élevé, un gage de longévité ?

Un QI élevé, un gage de longévité ?

Dans un article publié dans la revue BMJ, des chercheurs de l’Université d’Édimbourg ont réussi à démontrer qu’il existait un lien entre quotient intellectuel (QI) et espérance de vie.  

Pour réaliser cette étude, 32 229 femmes et 33 536 hommes écossais nés en 1936 ont été recrutés et suivis tout au long de leur vie par le Dr. Calvin et son équipe. A l’âge de 11 ans, chaque sujet a passé des tests de QI évaluant ses capacités intellectuelles. Les chercheurs ont ensuite analysé les données sur les causes de leur mort. Ils ont observé que les personnes ayant obtenu des scores élevés aux tests de QI semblaient avoir moins de risques de mourir avant 80 ans de maladies cardio-vasculaires, respiratoires, de démence ou d’AVC. Ainsi, un QI supérieur à la moyenne diminuerait de 24 % le risque d’AVC, de 28 % le risque de maladies respiratoires, et de 25 % le risque de maladie coronarienne. Ces constats étaient identiques chez les femmes et chez les hommes. En revanche,  l’association du suicide et du QI ne montrait aucune relation de proportionnalité chez les sujets féminins. Aussi, les personnes au QI élevé décédaient moins souvent de blessures, de cancers dus au tabagisme (cancer du poumon et de l’estomac essentiellement), de troubles digestifs.

Cette étude n’est pas la seule de ce genre : de multiples autres études ont démontré que les personnes au QI élevé avaient une espérance de vie plus longue. Cependant, aucune n’avait établi de corrélation entre espérance de vie et QI sur un échantillon de population masculine et féminine. D’après les chercheurs du l’Université d’Édimbourg, les personnes avec un QI supérieur à la moyenne auraient tendance à adopter des comportements sécuritaires plus à même de préserver leur vie. De plus, un QI supérieur s’accompagne souvent d’une plus grande réussite, et donc à des conditions de vie plus agréables. Le Pr. Calvin et son équipe expliquent ces résultats par le phénomène de « résilience » qui est la capacité à vivre, à réussir, à se développer en dépit de l’adversité.

« La résilience est la capacité d’une personne ou d’un groupe à se développer bien, à continuer à se projeter dans l’avenir en dépit d’évènements déstabilisants, de conditions de vie difficiles, de traumatismes parfois sévères » (M. Manciaux et coll., 2001, p17).

Les auteurs de l’étude expliquent que l’interprétation de leurs résultats prête à discussion. En effet, ils suggèrent que l’association entre le QI et l’espérance de vie pourrait être également attribuée à des différences génétiques. Ils concluent leur papier en s’exprimant sur le sujet : « Reste à savoir si le QI signale quelque chose de plus profond, et peut-être génétique, dans sa relation avec la longévité ».

Source : Calvin, C. M., Batty, G. D., Der, G., Brett, C. E., Taylor, A., Pattie, A., … & Deary, I. J. (2017). Childhood intelligence in relation to major causes of death in 68 year follow-up: prospective population study. bmj, 357, j2708.

Farah Bahou

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Auteure

Farah studied biochemistry, therapeutics and molecular and biopharmaceutical innovation at Aix-Marseille university and Paris 7 Diderot university.

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Farah a étudié la biochimie, la thérapeutique et les innovations moléculaires et biopharmaceutiques à l’université d’Aix-Marseille et à l’université Paris 7 Diderot.

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Une thérapie génique contre la myopathie de Duchenne, une piste prometteuse anti-vieillissement ?

Une thérapie génique contre la myopathie de Duchenne, prometteuse piste anti-vieillissement ?


La myopathie de Duchenne est une maladie héréditaire qui entraîne une atrophie musculaire. Des chercheurs du Généthon, de l’Inserm et de l’Université de Londres ont développé une thérapie génique innovante et sont parvenus à restaurer la force des muscles et à stabiliser les symptômes de cette myopathie. Ils ont démontré l’efficacité de leur thérapie génique pour traiter la myopathie de Duchenne.

myopathie de duchenne thérapie génique anti-vieillissement

La thérapie génique consiste à administrer des polymères d’acides nucléiques (mimant des bout d’ADN) dans les cellules d’un patient, dans le but de traiter une maladie.  Lors de cette étude, les chercheurs ont procédé via un vecteur de médicaments à des injections de microdystrophine, une version raccourcie du gène de dystrophine. Ils sont parvenus à restaurer la fonction musculaire chez des chiens naturellement affectés par la myopathie de Duchenne.

Il s’agit de la maladie neuromusculaire la plus fréquente chez les enfants. Chez les patients affectés, la dystrophine, une protéine présente dans le cytosquelette des cellules musculaires et essentielle à leur bonne fonction, est endommagée. La dysfonction est causée par des mutations du gène de la myopathie de Duchenne. Ce gène étant l’un des plus gros de notre génome, il a été particulièrement difficile de développer une thérapie génique pour le cibler. Il est ainsi presque impossible d’insérer la séquence entière d’ADN correspondant à la dystrophine dans un vecteur. Comment l’équipe a-t-elle résolu ce problème ?

Ils ont transformé la version naturelle de la dystrophine pour en obtenir une version plus courte. La nouvelle version de ce gène compte approximativement 4 000 paires de base codantes au lieu de 11 000. Cette version raccourcie du gène semble permettre la production d’une protéine fonctionnelle. Ce traitement innovant a été testé sur 12 chiens myopathes, ayant les mêmes symptômes cliniques que les patients humains. Le traitement a été injecté par intraveineuse, et on a observé un retour de l’expression de la dystrophine à des niveaux élevés. Après deux ans d’injections, la fonction musculaire était significativement restaurée.

myopathie de duchenne thérapie génique anti-vieillissement

“Aucun traitement immunosuppressif n’a été administré auparavant, et aucun effet secondaire n’a été constaté.”

— Caroline Le Guiner, auteure principale de l’étude.

Ce résultat prometteur concerne l’étude pré-clinique et permettra d’envisager de passer à des essais cliniques sur des patients. Aujourd’hui, le PDG de Généthon, Frédéric Revah, déclare que les experts en bioproduction ont reçu la mission de créer une quantité suffisante de ces vecteurs de médicament pour un essai clinique.

On pourrait espérer que cette piste puisse un jour être utilisée pour lutter contre la dégénérescence musculaire souvent associée au vieillissement.

Katidja Allaoui

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Katidja studied biology and health engineering at the school of engineering of Angers.

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Katidja a étudié l’ingénierie de la biologie et de la santé à l’école d’ingénieurs de l’université d’Angers.

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Source :

Le Guiner, C., Servais, L., Montus, M., Larcher, T., Fraysse, B., Moullec, S., … & Koo, T. (2017). Long-term microdystrophin gene therapy is effective in a canine model of Duchenne muscular dystrophy. Nature communications8, 16105.

Piwi-piRNA : une voie biologique d’immortalité

Piwi-piRNA : une voie biologique d’immortalité

De nombreuses études semblent confirmer qu’une voie de régulation des gènes, la voie Piwi-piRNA, présente des propriétés de lutte contre le vieillissement que l’on peut retrouver dans la majorité des systèmes biologiques. Potentiellement, il existerait alors une voie biologique d’immortalité.

Lutter contre le vieillissement avec la voie Piwi-piRNA

La principale fonction de cette voie de signalisation est d’inhiber l’activité des transposons, des éléments génétiques mobiles. Ces transposons sont des séquences d’ADN capables de se déplacer d’un locus génomique à un autre, causant ainsi des mutations spontanées. Il a été observé que chez les organismes âgés, ces transposons deviennent de plus en plus actifs [1] et de ce fait la quantité de mutations dans le génome des cellules somatiques augmente. Cette caractéristique des transposons souligne leur rôle décisif dans la mutagénèse et la dégradation progressive de l’information génétique. Or l’instabilité génomique est un facteur qui entre en compte lors du vieillissement. Ainsi, se pourrait-il que ces transposons soient des « marqueurs » moléculaires du vieillissement ?

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Fig. 1. The many possibilities of transposable element insertion and their impact on gene expression.

Une étude récente, « The Piwi-piRNA pathway : road to immortality », a alors étudié cette hypothèse et démontré que ces instabilités génomiques, induites par les transposons, contribuent au processus du vieillissement et pourraient être inhibées par la voie Piwi-piRNA [2]. Il s’agit alors d’une découverte qui permettrait de mieux comprendre les mécanismes du vieillissement qui demeurent, pour les biologistes, un mystère aussi complexe que fascinant.

Sur quels mécanismes biologiques agit la voie Piwi-piRNA ?

L’instabilité génomique, entraînée par l’apparition de mutation non réparables dans l’ADN, est un élément fondamental du vieillissement cellulaire [2]. Néanmoins, il existerait des types cellulaires qui ne subiraient pas les effets du vieillissement. Une équipe a défini dans cette étude le principe de « cellules résistantes au vieillissement ». Il s’agirait de cellules ne subissant pas les effets du vieillissement et qui constituent un tissu pouvant créer une lignée « immortelle ». Dans ces cellules résistantes au vieillissement, l’intégrité du génome semble être préservée tout au long de la durée de vie. De ce fait, le tissu lui-même ne subit pas les effets du vieillissement, il ne se détériore alors pas au fil du temps et en l’absence d’instabilités génomique, il conserve ses capacités de prolifération et de survie [2].

Un mécanisme biologique semble être à l’origine de ce phénomène : la voie Piwi-piRNA (“P-element-induced wimpy testis in drosophila” – Piwi-interacting noncoding RNA). Il s’agit d’une voie de régulation des gènes, où des ARN non codants, les ARNpi, interagissent avec les protéines Piwi. A l’origine, ces protéines sont connues pour réprimer la différentiation des cellules souches et maintenir la stabilité génomique de la lignée germinale. Cette “machinerie moléculaire” semble être à l’origine des processus de maintien de l’intégrité du matériel génétique [2]. En effet, elle opère de façon prédominante dans les cellules résistantes au vieillissement, en ayant pour fonction de réprimer l’activité des éléments génétiques mobiles, les transposons.

Elle est connue pour être active dans les cellules germinales ainsi que dans les phases primaires de développement de l’embryon. Cette étude démontre également qu’en dehors de la lignée germinale, la voie Piwi-piRNA est active dans tous les types de cellules somatiques ne subissant pas les effets du vieillissement. On retrouve ce type de cellules chez différents organismes :  chez les cellules souches somatiques des spongiaires (“éponges”), des méduses, des planaria, les limaces de mer, des drosophiles et chez certains mammifères [2].

Piwi-piRNA_immortality_longlonglife_longevity_aging
Fig. 2. The influence of the Piwi-piRNA pathway on aging. 1-"Young cell" : stable genome, cell survival and proliferation. 2-"Old cell" : poor genome stability due to transposable elements, cell death and tissue degradation. 3-"Old cell with Piwi-piRNA" : transposable elements inhibition, genomic stability, cell survival and proliferation.

Le rôle joué par la voie Piwi-piRNA au cours du vieillissement

Dans les cellules somatiques “âgées”, la voie Piwi-piRNA est en grande partie inactive. Au cours du temps, en l’absence des composants permettant le bon fonctionnement de cette voie, il y a une perte progressive de l’hétérochromatine. Or, en temps normal, l’une des fonctions de l’hétérochromatine est d’inhiber la transcription des transposons [2].

Ainsi, à l’âge adulte, il y a augmentation de la mobilité des transposons, ce qui accentue le risque de générer des niveaux importants de dommages moléculaires, qui pourraient eux même empêcher les systèmes de réparation de l’ADN d’assurer le maintien cellulaire. En effet, il a démontré qu’en fonction de leur emplacement, les transposons peuvent induire l’inactivation de gènes indispensables au fonctionnement des systèmes de réparation et de maintenance. Ainsi, durant la vie adulte, ils contribuent à l’accumulation de dysfonctionnement cellulaire. Ne pouvant plus être réparées, ces cellules affectées demeurent alors endommagées puis sont éliminées via les mécanismes de mort cellulaire, afin d’assurer l’intégrité des tissus. Cependant, l’augmentation du taux de cellules mortes entraîne une détérioration des tissus, associée à des pathologies liées au vieillissement, jusqu’à potentiellement, la mort de l’organisme. Les transposons jouent alors un rôle central dans les processus de vieillissement.

En intervenant sur l’activité des transposons, la voie Piwi-piRNA semble également avoir un impact sur la durée de vie des cellules. En effet, cette étude démontre que cette voie protège les cellules germinales et les cellules somatiques résistantes au vieillissement de la mutagénèse médiée par les transposons [2]. Grâce à ses mécanismes de fonctionnement, seules les mutations occasionnelles générées par des mutagènes physiques ou chimiques surviennent et sont éliminées par les mécanismes cellulaires de maintien et de réparation.

Ainsi, ces cellules disposent d’un génome qui reste en grande partie intact et stable et de ce fait, ne subissent pas les effets du vieillissement. En d’autres termes, la voie Piwi-piRNA pourrait jouer un rôle critique dans l’immortalité cellulaire, et les transposons pourraient représenter les déterminant génétiques primaires du vieillissement [2].

Katidja Allaoui

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Katidja studied biology and health engineering at the school of engineering of Angers.

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Katidja a étudié l’ingénierie de la biologie et de la santé à l’école d’ingénieurs de l’université d’Angers.

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Sources :

[1] Li, W., Prazak, L., Chatterjee, N., Grüninger, S., Krug, L., Theodorou, D., & Dubnau, J. (2013). Activation of transposable elements during aging and neuronal decline in Drosophila. Nature neuroscience, 16(5), 529-531.

[2] Sturm, Á., Perczel, A., Ivics, Z., & Vellai, T. (2017). The Piwi‐piRNA pathway: road to immortality. Aging Cell.

[3] Clarke, M. F., & Fuller, M. (2006). Stem cells and cancer: two faces of eve. Cell, 124(6), 1111-1115.

Le BDNF, une molécule qui a le pouvoir de régénérer le cerveau

Le BDNF, une molécule qui a le pouvoir de régénérer le cerveau

Le BDNF améliore la mémoire et augmente la plasticité du cerveau

Dans certaines pathologies, la mémoire peut s’altérer au fur et à mesure du temps, et peu à peu, conduire la personne vers un état de démence. Les maladies neuro-dégénératives impliquent presque toujours une dégénérescence neuronale importante au niveau du noyau de Meynert. L’émergence de ces nouvelles affections peut être directement corrélée à l’allongement de l’espérance de vie, et représentent ainsi un problème majeur de santé publique.

La « stratégie neurotrophique » est définie par Christopher Henderson, directeur de recherche au CNRS et à l’INSERM comme : « L’emploi de facteurs neurotrophiques pour aider les neurones à résister au processus pathologique, même lorsque celui-ci n’implique aucune altération du fonctionnement normal des facteurs eux-mêmes » [1]. Les facteurs neurotrophiques (NGF, IGF-1, CNTF, NT-3…) sont des facteurs de croissance de nature protéique. Un bon nombre d’études ont montré qu’ils étaient des médiateurs importants de la plasticité structurale et fonctionnelle du cerveau [2][3]. Outre leur rôle trophique, ils régulent la transmission synaptique, la synaptogénèse,  et permettraient même l’inhibition de l’apoptose [1] [2] [3].

La grande majorité des recherches menées en « stratégie neurotrophique » portent sur la neurotrophine BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), car elle est la plus abondante de notre système nerveux. On la retrouve avec son récepteur TrkB (Tropomyosine-related kinase B) dans les régions neuronales hautement plastiques. Ses facultés de maintien des fonctions neuronales ont été démontrées dans une étude des chercheurs A. H. Nagahara et David A. Merrill [4].

Cette équipe de recherche a testé les effets du BDNF sur des primates et rongeurs en fin de vie ainsi que sur des modèles animaux modifiés génétiquement pour développer la maladie d’Alzheimer. Les résultats obtenus étaient très encourageants quant à la potentielle utilisation du BDNF dans le traitement de la maladie d’Alzheimer, ou simplement pour favoriser l’apprentissage et la mémoire chez les personnes âgés.

Les pouvoirs étonnants du BDNF sur les cerveaux de modèles animaux

Chez les rats et primates âgés, la transfusion de BDNF a amélioré la régulation de l’expression génique au niveau neuronal et a restauré les signalisations cellulaires. Le BDNF a agi comme un neuroprotecteur en compensant la perte synaptique par une neurogénèse augmentée au niveau du cortex et de l’hippocampe. Chez les animaux transgéniques, le BDNF a véritablement inversé l’atrophie neuronale. L’amélioration des déficiences cognitives était flagrante autant chez les animaux âgés que chez ceux atteints de la maladie d’Alzheimer.

Ces découvertes indiquent que le BDNF exerce un effet protecteur des circuits neuronaux impliqués dans la maladie d’Alzheimer, (même s’il agit à travers des mécanismes indépendants de « la cascade amyloïde »). La stratégie neurotrophique exploitant le potentiel de BDNF mérite une exploration plus poussée pour tenter une application thérapeutique contre les maladies neurodégénératives ou tout simplement pour supplémenter le déclin cognitif rencontré avec l’âge [4].

Sources :

[1] Heyd, D., & Aebischer, P. (1996). Les facteurs neurotrophiques et leurs applications thérapeutiques potentielles.

[2] Faigle, R., & Song, H. (2013). Signaling mechanisms regulating adult neural stem cells and neurogenesis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1830(2), 2435-2448.

[3] Faigle, R., & Song, H. (2013). Signaling mechanisms regulating adult neural stem cells and neurogenesis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1830(2), 2435-2448.

[4] Nagahara, A. H., Merrill, D. A., Coppola, G., Tsukada, S., Schroeder, B. E., Shaked, G. M., … & Rockenstein, E. (2009). Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer’s disease. Nature medicine, 15(3), 331.

Farah Bahou

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Farah studied biochemistry, therapeutics and molecular and biopharmaceutical innovation at Aix-Marseille university and Paris 7 Diderot university.

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Farah a étudié la biochimie, la thérapeutique et les innovations moléculaires et biopharmaceutiques à l’université d’Aix-Marseille et à l’université Paris 7 Diderot.

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Partie 1 : Les causes du raccourcissement des télomères et les effets sur le vieillissement

Les causes du raccourcissement des télomères et les effets sur le vieillissement

De nombreuses études mettent en avant le fait que le raccourcissement des télomères est un phénomène associé à l’âge [1] [2]. Cependant, la vitesse de raccourcissement peut varier d’un individu à l’autre, sans que cela ne soit encore pleinement clarifié. Tout au long de cet article, nous allons alors nous intéresser aux nombreuses causes qui pourraient expliquer les différences de longueur de télomères d’un individu à l’autre.

Causes du raccourcissement accéléré des télomères à l’origine du vieillissement

De nombreux facteurs accélèrent le raccourcissement des télomères et le vieillissement

Les vitesses de raccourcissement des télomères sont différentes entre les hommes et les femmes [3]. En effet, une étude a démontré que chez un groupe d’homme et de femme de 48 ans, il y avait une différence significative de longueur de télomères d’environ 320 pb [3]. Le raccourcissement des télomères semblerait plus rapide chez les hommes que chez les femmes. La longueur des télomères étant associée à l’âge biologique et au vieillissement (voir : Les télomères : au cœur des processus de vieillissement), cette différence de vitesse de raccourcissement pourrait être un facteur expliquant que l’espérance de vie soit en moyenne plus grande chez les femmes que chez les hommes.

Il existe également des facteurs extérieurs qui peuvent accentuer le raccourcissement des télomères. On retrouve par exemple le tabac, le stress ou encore les conditions socioprofessionnelles [4]. Les facteurs relatifs au mauvais état de santé tels que l’obésité, l’état inflammatoire ou les maladies cardiovasculaires [4] entrent également en compte.

D’autres facteurs proviennent de notre génome directement, de telle sorte que ce dernier semble être programmé pour entraîner le vieillissement de l’organisme. Par exemple, l’ADN télomérique a une forte proportion de guanine dans sa séquence. Or, la guanine a un risque élevé d’oxydation en « 8 — oxo-guanine », un composé causant de nombreux dysfonctionnements dans le génome et difficilement réparable [4]. La composition même du télomère pourrait alors rendre sa conservation dans le temps difficile.

Tous ces facteurs peuvent accélérer le raccourcissement des télomères et accélérer le vieillissement.

Le stress accélère le vieillissement par le raccourcissement des télomères

Un état de stress psychologique au travail survient lorsqu’il y a déséquilibre entre la perception qu’une personne a des contraintes que lui imposent ses conditions de travail et la perception qu’elle a de ses propres ressources pour y faire face. Si le stress n’est pas une maladie, une exposition prolongée au stress peut être délétère pour la santé, on parle alors de stress chronique [5].

De nombreuses études ont démontré qu’il existe un lien entre le stress chronique au travail et la dégradation de l’état de santé, par une augmentation du risque d’apparition de maladies cardiovasculaires et un affaiblissement du système immunitaire [6]. Si le mécanisme reliant le stress à la santé et au vieillissement n’a pas encore été parfaitement élucidé, on sait qu’il provoque des dérèglements dans le fonctionnement cellulaire. Or l’environnement cellulaire joue un rôle important lors de la régulation de la longueur des télomères et de l’activité de la télomérase. Des chercheurs ont mené une étude chez des femmes en bonne santé subissant différents niveaux de stress chronique, afin de déterminer si cela avait un impact sur la longueur des télomères et une influence sur l’âge physiologique [6].

Il a été observé que les individus subissant un stress plus important présentaient des télomères plus courts. En moyenne, on retrouve une différence de 550 pb dans la séquence télomérique, indépendamment de l’âge, entre les individus subissant un stress élevé et ceux subissant peu de stress au travail [6]. Cette différence est associée à une augmentation d’environ 10 ans de l’âge biologique [6].

Concernant l’activité de la télomérase chez le groupe subissant un stress élevé, elle est plus faible de 48 % en comparaison aux individus subissant un stress plus faible. Lorsque cette baisse de l’activité télomérase devient chronique, elle contribue également au raccourcissement accéléré des télomères [6].

Il a donc été démontré que le raccourcissement des télomères est influencé par des facteurs extracellulaires, tels que le stress psychologique au travail. Ce dernier serait fortement relié à l’augmentation du stress oxydatif, à une baisse de l’activité télomérase et à un raccourcissement accéléré des télomères. Tous ces facteurs auraient pour conséquence l’entrée prématurée des cellules en sénescence [6], avec un impact direct sur la durée de vie des cellules et sur l’âge physiologique.

Le tabac et le surpoids accélèrent le raccourcissement des télomères et le vieillissement

Le surpoids et le tabac sont deux facteurs qui pourraient augmenter le risque de développer des maladies liées à l’âge. En effet, en plus d’avoir des conséquences néfastes sur la santé comme l’augmentation de l’inflammation ou le développement d’un stress oxydatif, il semblerait que ces deux facteurs soient également en mesure d’accentuer la dégradation des télomères [7]. Mais qu’en est-il de leur influence le vieillissement physiologique ?

Effets de ces deux facteurs sur le raccourcissement des télomères et sur le vieillissement biologique

Des études comparatives sur la longueur des télomères ont été menées chez des femmes adultes entre 18 et 76 ans. Il a tout d’abord été observé que la longueur des télomères diminue de façon régulière avec l’âge : environ 27 pb par an [7].

Cependant, chez les femmes en surpoids, les télomères étaient plus courts de 240pb en comparaison aux femmes ayant une corpulence « normale ». Cette différence de longueur de télomère correspondrait à une augmentation de 8,8 ans de l’âge physiologique [7].

Concernant la cigarette, une relation de dépendance avec la dose consommée a été observée. Pour le groupe de fumeurs, chaque année il y a une perte supplémentaire de 5pb d’ADN télomérique, soit 18 % de perte en plus, que chez un individu non-fumeur. Cela a été associé à 4,6 ans d’âge biologique supplémentaire pour les fumeurs et de 7,4 ans de plus pour ceux ayant fumé 1 paquet par jour pendant 40 ans ou plus [7].

Cette étude est représentative de la grande diversité de vitesse de raccourcissement des télomères entre les individus. Ces deux facteurs de risques pour la santé, que sont le tabac et l’obésité, semblent alors avoir une influence directe sur l’espérance de vie.

Différentes vitesses de raccourcissements des télomères et de vieillissement en fonction du SSE

Le statut socio-économique (SSE) détermine la position qu’occupe un individu dans la société, en se rapportant à la combinaison de plusieurs facteurs sociaux et économiques. De nombreuses études ont démontré que chez les personnes ayant un niveau SSE faible, il y a un plus grand risque d’apparition de maladies cardiovasculaires, respiratoires, articulaires et psychologiques [8]. Les conditions socio-économiques défavorables pourraient alors induire une réduction de l’espérance de vie.

Des chercheurs ont utilisé la longueur des télomères comme indicateur biologique du vieillissement, afin de vérifier le lien avec le SSE. L’étude a été menée sur les globules blancs de 1552 femmes jumelles, dont la longueur des télomères a été mesurée. En parallèle, un questionnaire au sujet du mode de vie des participantes a été distribué concernant : la profession, le niveau d’études, les revenus, la cigarette, l’activité sportive, la taille et le poids.

L’origine du lien entre le SSE et le vieillissement accéléré par le raccourcissement des télomères

L’hypothèse selon laquelle cette différence pourrait avoir pour origine la pauvreté ou le manque n’a pas été avérée. En effet, il n’existe pas de lien prouvé entre le niveau de revenus et la longueur des télomères [9]. Cependant, une autre hypothèse pourrait expliquer ces disparités : celle du manque d’accès à l’information concernant les risques relatifs à la santé, en dépit du fait qu’il n’y ait pas de corrélation significative entre le niveau d’éducation et la longueur des télomères [9], lorsque tous les autres paramètres sont égaux. L’origine de ces différences de longueur de télomères entre les différents niveaux de SSE reste alors encore à déterminer.

Toutefois, cette étude a permis de mettre en avant le fait que les conditions socio-économiques défavorables accentuent l’influence qu’ont les facteurs extérieurs tels que le tabac, l’obésité et le manque d’exercice sur le raccourcissement des télomères.

Ainsi, il existe de nombreux facteurs pouvant avoir une influence sur la longueur des télomères [8]. On pourrait penser qu’il serait possible d’augmenter l’espérance de vie en agissant directement sur ces différents facteurs, même si les mécanismes expliquant le lien avec le vieillissement physiologie ne sont pas encore totalement élucidés.

Tous les articles de notre dossier « Télomères et vieillissement » :

Les télomères : au cœur des processus de vieillissement

Telomere_aging_1Le raccourcissement des télomères est connu pour avoir une influence sur le vieillissement sans que cela ne soit pleinement explicité. Mais comment fonctionnent-ils ? Sur quels mécanismes biologiques agissent-ils ? Et pourquoi les qualifier d’ « horloges biologiques » de notre corps ?

Partie 1 : Causes et effets du raccourcissement des télomères au cours du vieillissement

Piwi-piRNA_immortaité-150x150La vitesse de raccourcissement des télomères et le vieillissement varient d’un individu à l’autre, sans que cela ne soit encore pleinement clarifié. En effet, les causes qui pourraient expliquer les différences de longueur de télomères sont très variées.

Partie 2 : L’influence de la télomérase sur les télomères et le vieillissement

Télomères-vieillissement-télomérase-150x150La longueur des télomères et la télomérase semblent être des facteurs clés du processus de vieillissement. De nombreuses études sur les maladies dues à des mutations des composants de la télomérase ont démontré que cela entraîne un mauvais renouvellement des cellules, soit l’un des phénotypes liés à l’âge.

Partie 3 : Télomère et télomérase dans les cellules souches : indispensables durant le vieillissement

Telomere_vieillissement_division-150x150L’expression de la télomérase est diminuée quelques semaines après la naissance dans la majorité des tissus adultes, à l’exception de certains types cellulaires, telles que les cellules souches. On peut alors se demander s’il existe un lien entre la diminution du stock de cellules souches avec l’âge, le fonctionnement de la télomérase et la longueur des télomères.

Partie 4 : Vers une métrologie du vieillissement à partir du télomère

Telomere_vieillissement_testDes méthodes de métrologie du vieillissement se basant sur la longueur des télomères ont été développée. Aujourd’hui, on en dénombre 5 principales, dont TAT ou STELA. Elles permettent toutes, à partir de la longueur des télomères, de fournir des indications précieuses sur l’avancement de l’âge physiologique ainsi que sur le vieillissement.

Partie 5 : Télomères, vieillissement et thérapies

La longueur des télomères constitue une piste intéressante pour élaborer des thérapies afin de lutter contre le vieillissement. On peut citer l’exemple d’Elizabeth Parrish, PDG de Bioviva ; elle a testé sur elle-même une thérapie génique développée par son propre laboratoire, thérapie qui vise à rallonger de ses télomères afin de « rajeunir » !

Katidja Allaoui

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Katidja studied biology and health engineering at the school of engineering of Angers.

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Dr Guilhem Velvé Casquillas

guilhem velvé casquillas long long life profile longevity anti aging transhumanism

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Physics PhD, CEO NBIC Valley, CEO Long Long Life, CEO Elvesys Microfluidic Innovation Center

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Docteur en physique, CEO NBIC Valley, CEO Long Long Life, CEO Elvesys Microfluidic Innovation Center

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Sources :

[1] Blasco, M. (2007). Telomere length, stem cells and aging. Nature Chemical Biology, [online] 3 (10), pp.640-649. DOI :10.1038/nchembio.2007.38 [Accessed 22 May 2017]

[2] Shay, J. (2016). Role of Telomeres and Telomerase in Aging and Cancer. Cancer Discovery, [online] 6(6), pp.584-593. DOI :  10.1016/j.semcancer.2011.10.001 [Accessed 22 May 2017].

[3] Wolkowitz, O. M., Jeste, D. V., Martin, A. S., Lin, J., Daly, R. E., Reuter, C., & Kraemer, H. (2017). Leukocyte telomere length: Effects of schizophrenia, age, and gender. Journal of psychiatric research85, 42-48.

[4] Blasco, M. A. (2007). Telomere length, stem cells and aging. Nature chemical biology, 3(10), 640-649.

[5] http://www.journal-officiel.gouv.fr/publications/bocc/pdf/2009/0019/CCO_20090019_0019_0041.pdf

[6] Epel, E. S., Blackburn, E. H., Lin, J., Dhabhar, F. S., Adler, N. E., Morrow, J. D., & Cawthon, R. M. (2004). Accelerated telomere shortening in response to life stress. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101(49), 17312-17315.

[7] Valdes, A.M. et al. Obesity, cigarette smoking, and telomere length in women. Lancet 366, 662–664 (2005).

[8] Balia, S., & Jones, A. M. (2008). Mortality, lifestyle and socio-economic status. Journal of health economics, 27(1), 1-26.

[9] Cherkas, L. F., Aviv, A., Valdes, A. M., Hunkin, J. L., Gardner, J. P., Surdulescu, G. L., … & Spector, T. D. (2006). The effects of social status on biological aging as measured by white‐blood‐cell telomere length. Aging cell, 5(5), 361-365.

Les amateurs de café seraient destinés à vivre plus longtemps et en meilleure santé

Les amateurs de café seraient destinés à vivre plus longtemps et en meilleure santé

Les personnes qui consomment chaque jour l’équivalent de trois tasses de café, décafeiné ou non, auraient une espérance de vie plus longue que celles qui n’en consomment pas.

Une vaste étude européenne lie l’espérance de vie et la consommation de café

En ce début de semaine, une étude établissant le lien entre la consommation de café et une espérance de vie plus longue a été publiée dans la revue Annals of Internal Medicine [1]. Cette étude est la plus vaste enquête observationnelle réalisée à ce jour sur le sujet. Durant 16 années consécutives, les chercheurs de l’International Agency for Research on Cancer (IARC) à Lyon, en collaboration avec les chercheurs de l’Imperial College London et ceux d’autres pays européens, ont rassemblé des données observées sur 521 300 individus. Les sujets, âgés de plus de 35 ans, étaient des participants de l’EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition). L’EPIC est une enquête européenne dont le but est de comprendre le lien existant entre l’alimentation, les modes de vie et l’apparition des cancers et autres maladies chroniques.

Les chercheurs ont comparé la quantité de café ingérée par jour au taux de mortalité lié à différentes causes. On compte parmi ces causes les maladies cardio-vasculaires, les maladies digestives et les maladies respiratoires, mais aussi les cancers, les suicides et les morts survenues à la suite de tout autre facteur externe, telles que les morts accidentelles. La consommation de café et les habitudes de vie ont été renseignées une seule et une unique fois grâce à un formulaire complété par les sujets eux-mêmes. Sur ce formulaire, les participants ont reporté le nombre de tasses de café consommées en un jour, en une semaine, ou en un mois. Cette quantité a ensuite été convertie en millilitres/jour grâce à des modèles de “tasse type” présentés par les centres où se déroulait l’étude. Les chercheurs ont ensuite réparti les doses de consommation journalière de café en 4 différents quartiles. On distingue ainsi une consommation nulle d’une consommation faible, qui matérialisera le premier quartile. Le second  quartile et le troisième correspondent respectivement à une consommation faible à modérée et une consommation modérée à forte. Le quatrième quartile représente une forte consommation journalière de café. Les informations spécifiques à la prise de café décaféiné ou non ont été recueillies uniquement dans 5 pays. Quant aux causes de décès, elles ont été collectées par différents moyens en fonction des pays : récupération de registres de constats et certificats de décès, ou  encore renseignement pris directement auprès des hôpitaux.

Sans surprise, aucun lien n’a pu être établi entre la consommation de café et le nombre de morts causées par des facteurs externes ou provoquées par suicide. En revanche, après ajustement des données, la mortalité semblait être amoindrie à mesure que la consommation de café augmentait. Ce constat a été observé dans tous les cas pathologiques, pour tous les pays participants à l’étude, et ce, indépendamment du sexe ou du fait que la boisson était caféinée ou décaféinée. D’autre part, la baisse du taux de mortalité dans le cas des maladies circulatoires et du système digestif était encore plus significative.

Une sous-cohorte (n=14 800), choisie par randomisation, a subi des analyses complémentaires. De cette façon, les chercheurs ont pu prendre en compte dans leur étude les variations de biomarqueurs de la fonction hépatique et de l’état inflammatoire selon le nombre de tasses bues. Ces tests sanguins ont également servi à évaluer la sensibilité des sujets à l’insuline, ainsi qu’à visualiser le taux de lipides sanguins.

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Boire du café améliore certaines fonctions biologiques et diminue le risque de mortalité

Dans leurs résultats, les chercheurs ont ainsi noté que les grands consommateurs de café avaient des taux plus bas ALP2, ALT3, AST3, et GGT4, mais des taux plus élevés d’albumine [5]. Pour les femmes seulement, la forte consommation de café était corrélée avec des taux faible de CRP [6], de HbA1c [7], et de Lp(a) [8] et une haute concentration de HDL-C [9].

D’autre part, les chercheurs expliquent que la découverte de cette relation de proportionnalité inverse entre la mortalité et la consommation de café n’est pas sans antécédents. Effectivement, d’autres investigations avaient été menées aux Etats-Unis et au Japon et avaient abouti à cette même conclusion [2] [3] [4] [5] [6]. Aussi, l’étude du IARC a montré une forte diminution de la mortalité dans le cas des maladies hépatiques. Précédemment, des études ont amené une conclusion  semblable : la caféine pourrait avoir un effet anti-fibrogénique sur les hépatocytes et sur les cellules stellaires hépatiques en réduisant leur prolifération, en stimulant l’apoptose et en inhibant l’adhésion cellulaire [7] [8]. Le café est connu pour empêcher la progression de la stéatose hépatique en réduisant l’accumulation lipidique, le stress oxydatif et l’inflammation dans le foie [9]. Il aurait également un effet bénéfique sur la fonction hépatique des patients atteints d’hépatite C [10].

Concernant l’association inverse entre la consommation de café et la mortalité des maladies du système circulatoire, les résultats sont en parfaite cohérence avec l’étude du  National Institutes of Health-AARP datant de 2012 [2]. Dans ce cas de figure, la corrélation est plus forte pour les femmes que pour les hommes. La différence entre les deux sexes pourrait provenir du fait que le risque de mortalité des maladies cérébro-vasculaires est diminué par la consommation de café.  Par ailleurs, une étude a montré que l’incidence des accidents vasculaires cérébraux se trouve diminuée chez les femmes qui ont l’habitude de boire du café [11] [12]. De même l’analyse du taux de HDL-C par les chercheurs du IARC montre bien une augmentation chez la femme consommatrice de café. En revanche, ce n’est pas le cas chez l’homme. Il existe d’ailleurs un lien avéré entre une haute concentration de HDL-C et la diminution du risque d’AVC et d’autres maladies circulatoires [13]. En outre, les concentrations de Lp(a), CRP, et des HbA1, qui sont directement proportionnelles à la survenue de maladies cardiovasculaires, ont tendance à diminuer en fonction de la consommation de café, mais chez la femme seulement. Finalement, concernant les maladies du système circulatoire, la différence du taux de mortalité entre femmes et hommes, pourrait s’expliquer par les effets plus ou moins bénéfiques du café sur les fonctions métaboliques et inflammatoires qui peuvent différer selon le genre.

Malgré tous ces effets bénéfiques, les chercheurs de l’étude ont observé parmi la population féminine une relation de proportionnalité entre la consommation du café et l’augmentation générale du taux de mortalité dans les cancers. Ce résultat est influencé par une augmentation significative du taux de mortalité dans les cas de cancers ovariens. Mais d’après les chercheurs, il n’y a pas d’hypothèse valable expliquant pourquoi le café pourrait favoriser la mort dans ce type de cancer. Les chercheurs du IARC et de l’Imperial College London suggèrent que ce résultat pourrait être fallacieux, et qu’il requiert une étude plus profonde qui explore le niveau d’implication de la consommation de café dans le cancer des ovaires. Cette relation de proportionnalité avait déjà été observée [14], tandis que d’autres études avaient démontré le contraire [15] [16] [17].

Concernant les cas de suicides, le nombre de morts semble proportionnellement inverse à la consommation de café, mais ce fait n’est observable que pour les hommes. De plus, la diminution du taux de suicide en fonction d’une consommation croissante de café avaient déjà été observée dans une cohorte de la Nurses’ Health Study II (NHS II) [2], une étude finlandaise a cependant montré le contraire [18]. Par ailleurs, l’étude européenne n’a compté que 418 suicides, ce qui est un nombre dérisoire compte tenu de la taille de l’échantillon. Cela peut probablement remettre en cause cette dernière conclusion. Les chercheurs ont par ailleurs spécifié qu’ils manquaient d’informations (prise de psychotropes, suivi psychiatrique, état névrotique…) concernant ces cas spécifiques, ce qui ne permet pas de pencher en faveur d’une quelconque hypothèse.

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Le café contient des substances aux multiples bienfaits pour la santé   

En conclusion, cette étude se révèle très intéressante de par sa durée et de par sa vaste étendue. En effet, la taille importante de l’échantillon diminue la probabilité que les résultats soient biaisés. Aussi, l’exploration au niveau international permet d’intégrer à l’étude plusieurs habitudes alimentaires et différents modes de vie, même si corollairement, il reste possible que ces mêmes facteurs aient pu contaminer les résultats. Pour illustrer ce propos, il faut savoir que seulement cinq pays ont considéré le taux de caféine contenu dans la boisson. Néanmoins, dans les analyses faites sur la sous-cohorte (n=14 800) les résultats ont été affinés [1], et la différence entre boisson caféinée ou décaféinée a été prise en compte. Les résultats ont été montré cohérents vis-à-vis de ceux obtenus sur l’ensemble de l’échantillon (n = 521 300). De plus, il existe un biais de suivi : l’importance de la consommation et les habitudes n’ont été renseignées qu’une unique fois.

En définitive, les résultats sont vraisemblablement très proches d’une réalité biologique : une ou des substances contenues dans le café permettent un allongement de l’espérance de vie. Reste à expliquer quelles sont ces substances et à définir comment elles agissent sur l’organisme.

Quant à la caféine, il est possible qu’elle ait un rôle dans l’amélioration de la santé, mais elle n’est certainement pas la seule responsable, car les résultats de l’étude sont indépendants du taux de caféine. A titre indicatif, le café est riche en antioxydants, et notamment en polyphénols. Les antioxydants ont le pouvoir de protéger l’organisme des radicaux libres produits lors de l’oxydation et qui contribuent au vieillissement. Serait-il possible que les propriétés gérontoprotectrices du café proviennent de sa teneur en antioxydants ?

* Reference category was merged with low consumption (quartile 1) due to low case numbers among nonconsumers.

* Based on country-specific quartiles of coffee consumption after exclusion of nonconsumers. Quartile cutoffs were 500, 900, and 1300 mL/d in Denmark; 150, 280, and 450 mL/d in France; 261, 395, and 580 mL/d in Germany; 70, 140, and 240 mL/d in Greece; 60, 92, and 138 mL/d in Italy; 375, 500, and 750 mL/d in the Netherlands; 300, 420, and 540 mL/d in Norway; 50, 105, and 196 mL/d in Spain; 300, 400, and 601 mL/d in Sweden; and 83, 380, and 488 mL/d in the United Kingdom.

Lexique :

  1. L’ajustement statistique consiste à corriger un résultat des effets parasites induits par des covariables qui influencent aussi le critère de jugement, qui est ici la mort. Cela diminue le bruit de fond induit par ces covariables et améliore ainsi la précision de l’estimation. Dans cette étude, les covariables dont le bruit de fond a été corrigé sont le tabac en tout premier lieu, puis l’alcool, l’IMC, l’activité physique, l’apport calorique journalier et la qualité de l’alimentation, la ménopause et son traitement hormonal, la prise de contraceptifs oraux, l’âge, l’éducation, le pays.
  2. Alkaline phosphatase (ALP) : Un taux élevé d’alkaline phosphatase une maladie hépatique, ou une obstruction des voies biliaires.
  3. Alanine transaminase (ALT) et aspartate aminotransférase (AST) : Une haute concentration d’ALT et d’AST témoigne d’un état inflammatoire persistant au niveau du foie, et révèle aussi qu’une part des cellules hépatiques est entrée en apoptose à cause de dommages subis par le foie.
  4. Gamma glutamyl transpeptidase (GGT) : Un taux de GGT augmente à partir de 60 ans. Ce dosage permet essentiellement de vérifier l’intégrité du foie.
  5. Albumine : Des taux faibles peuvent indiquer une perte importante de tissu hépatique.
  6. Protéine C réactive (CRP) : Le dosage de la protéine C réactive n’est pas seulement un marqueur de l’état inflammatoire. Selon une étude menée par le Dr. Ridker de l’université d’Harvard, le dosage de la protéine C réactive serait un meilleur indicateur de l’atteinte du système cardiovasculaire que la mesure du taux de cholestérol sanguin.
  7. Hémoglobine glyquée (HbA1c) : Le pourcentage de HbA1c varie proportionnellement en fonction de la glycémie moyenne sur trois mois. La mesure de HbA1c donne des renseignements l’équilibre glycémique sur une longue période que le simple dosage du glucose.
  8. Lipoprotéine (a) (Lp(a)) : La Lp(a) est appartient à la famille des LDL (Low Density Lipoprotein). Son dosage est utile au dépistage des maladies coronaires et vasculaires cérébrales ou encore thrombotiques. Plus son taux est faible, meilleure est la santé.
  9. Cholestérol HDL ( HDL-C) : Le cholestérol HDL (High Density Lipoprotein) est un ensemble de lipoprotéines qui transportent le cholestérol des artères vers le foie. Il est connu comme « le bon cholestérol » car il permet d’éviter l’accumulation de cholestérol dans les vaisseaux sanguins, un facteur de risque cardiovasculaire. Plus son taux est élevé, meilleure est la santé.

Farah Bahou

Author

Auteure

Farah studied biochemistry, therapeutics and molecular and biopharmaceutical innovation at Aix-Marseille university and Paris 7 Diderot university.

More about the Long Long Life team

Farah a étudié la biochimie, la thérapeutique et les innovations moléculaires et biopharmaceutiques à l’université d’Aix-Marseille et à l’université Paris 7 Diderot.

En savoir plus sur l’équipe de Long Long Life

Sources :

[1] Gunter, M. J., Murphy, N., Cross, A. J., Dossus, L., Dartois, L., Fagherazzi, G., … & Tjønneland, A. Coffee Drinking and Mortality in 10 European CountriesA Multinational Cohort StudyCoffee Drinking and Mortality in 10 European Countries. Annals of Internal Medicine.

[2] Freedman ND, Park Y, Abnet CC, Hollenbeck AR, Sinha R. Association of coffee drinking with total and cause-specific mortality. N Engl J Med. 2012;366:1891-904. [PMID: 22591295] doi:10.1056/ NEJMoa1112010

[3] Loftfield E, Freedman ND, Graubard BI, Guertin KA, Black A, Huang WY, et al. Association of coffee consumption with overall and cause-specific mortality in a large US prospective cohort study. Am J Epidemiol. 2015;182:1010-22. [PMID: 26614599] doi:10.1093/aje /kwv146

[4] Lopez-Garcia E, van Dam RM, Li TY, Rodriguez-Artalejo F, Hu FB. The relationship of coffee consumption with mortality. Ann Intern Med. 2008;148:904-14. [PMID: 18559841] doi:10.7326/0003-4819- 148-12-200806170-00003

[5] Sugiyama K, Kuriyama S, Akhter M, Kakizaki M, Nakaya N, Ohmori-Matsuda K, et al. Coffee consumption and mortality due to all causes, cardiovascular disease, and cancer in Japanese women. J Nutr. 2010;140:1007-13. [PMID: 20335629] doi:10.3945/jn.109 .109314

[6] Tamakoshi A, Lin Y, Kawado M, Yagyu K, Kikuchi S, Iso H; JACC Study Group. Effect of coffee consumption on all-cause and total cancer mortality: findings from the JACC study. Eur J Epidemiol. 2011;26:285-93. [PMID: 21298466] doi:10.1007/s10654-011-9548-7 25. Klatsky AL, Morton C, Udaltsova N, Friedman GD. Coffee, cirrhosis, and transaminase enzymes. Arch Intern Med. 2006;166:1190-5. [PMID: 16772246]

[7] Shim SG, Jun DW, Kim EK, Saeed WK, Lee KN, Lee HL, et al. Caffeine attenuates liver fibrosis via defective adhesion of hepatic stellate cells in cirrhotic model. J Gastroenterol Hepatol. 2013;28: 1877-84. [PMID: 23808892] doi:10.1111/jgh.12317

[8] Vitaglione P, Morisco F, Mazzone G, Amoruso DC, Ribecco MT, Romano A, et al. Coffee reduces liver damage in a rat model of steatohepatitis: the underlying mechanisms and the role of polyphenols and melanoidins. Hepatology. 2010;52:1652-61. [PMID: 21038411] doi:10.1002/hep.23902

[9] Freedman ND, Everhart JE, Lindsay KL, Ghany MG, Curto TM, Shiffman ML, et al; HALT-C Trial Group. Coffee intake is associated with lower rates of liver disease progression in chronic hepatitis C. Hepatology. 2009;50:1360-9. [PMID: 19676128] doi:10.1002/hep.23162

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[11] Lopez-Garcia E, Rodriguez-Artalejo F, Rexrode KM, Logroscino G, Hu FB, van Dam RM. Coffee consumption and risk of stroke in women. Circulation. 2009;119:1116-23. [PMID: 19221216] doi:10 .1161/CIRCULATIONAHA.108.826164

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[13] Lueth NA, Anderson KE, Harnack LJ, Fulkerson JA, Robien K. Coffee and caffeine intake and the risk of ovarian cancer: the Iowa Women’s Health Study. Cancer Causes Control. 2008;19:1365-72. [PMID: 18704717] doi:10.1007/s10552-008-9208-8

[14] Braem MG, Onland-Moret NC, Schouten LJ, Tjønneland A, Hansen L, Dahm CC, et al. Coffee and tea consumption and the risk of ovarian cancer: a prospective cohort study and updated metaanalysis. Am J Clin Nutr. 2012;95:1172-81. [PMID: 22440851] doi:10 .3945/ajcn.111.026393

[15] Tworoger SS, Gertig DM, Gates MA, Hecht JL, Hankinson SE. Caffeine, alcohol, smoking, and the risk of incident epithelial ovarian cancer. Cancer. 2008;112:1169-77. [PMID: 18213613] doi:10.1002 /cncr.23275

[16] Lucas M, O’Reilly EJ, Pan A, Mirzaei F, Willett WC, Okereke OI, et al. Coffee, caffeine, and risk of completed suicide: results from three prospective cohorts of American adults. World J Biol Psychiatry. 2014;15:377-86. [PMID: 23819683] doi:10.3109/15622975.2013 .795243

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[18] Tanskanen A, Tuomilehto J, Viinama¨ ki H, Vartiainen E, Lehtonen J, Puska P. Heavy coffee drinking and the risk of suicide. Eur J Epidemiol. 2000;16:789-91. [PMID: 11297219]

L’hormone FGF19 aiderait à lutter contre la sarcopénie, un syndrome du vieillissement musculaire

FGF19 hormone aging sarcopenia

 L’hormone FGF19 aiderait à lutter contre la sarcopénie, un syndrome du vieillissement musculaire

La sarcopénie est un syndrome gériatrique caractérisé par une fonte musculaire. Une hormone appelée FGF19 (facteur de croissance des fibroblastes 19), sécrétée par les cellules de l’intestin, pourrait aider à ralentir l’évolution de la sarcopénie. En effet, l’hormone FGF19 aurait un effet hypertrophique sur les muscles squelettiques, tout en permettant parallèlement une perte de la masse graisseuse. Cette étude a été menée par le laboratoire CarMeN « Recherche en Cardiovasculaire, Métabolisme, Diabétologie et Nutrition »  de Lyon, dirigé par Hubert Vidal, Directeur de recherche Inserm, en collaboration avec l’équipe du Dr. Jérome Ruzzin du Département de Biologie de l’Université de Bergen en Norvège. Les résultats ont été rapportés dans la revue scientifique Nature Medicine le 26 juin 2017.

FGF19 est une hormone connue pour participer à l’homéostasie lipidique et à la synthèse des acides biliaires, elle participe aussi au métabolisme du cholestérol, et exerce un rôle régulateur sur le glucose similaire à celui de l’insuline. Par ailleurs, de nombreuses études ont montré les effets de traitements ou de modifications génétiques conduisant à une concentration élevée de FGF19 circulant : le FGF19 augmente la dépense énergétique et réduit l’abondance du tissu graisseux et ce, même lorsque un régime hypercalorique est maintenu. Partant de ces constats, les chercheurs du laboratoire CarMeN et de l’Université de Bergen, ont voulu identifier d’autres propriétés du FGF19 qui joue finalement un rôle incontestable dans le maintien de la santé et de l’homéostasie métabolique.

Durant sept jours consécutifs, ils ont administré du FGF19 à différents modèles murins comprenant des souris jeunes et âgées, des souris traitées aux corticoïdes ainsi que des souris transgéniques modifiées pour développer des maladies métaboliques comme le diabète de type 2 ou l’obésité.

Toutes les souris traités au FGF19 (tous modèles confondus) ont pris moins de poids et développé moins de tissus adipeux que les souris des groupes témoins, alors qu’elles avaient mangé d’avantage. Par ailleurs, un développement des muscles squelettiques, accompagné d’un décuplement de la force musculaire, a également été noté. Ceci s’explique par l’accroissement de la taille des myotubes et des fibres musculaires, phénomène visualisé in vivo et in vitro sur des cellules humaines. Les chercheurs doivent désormais mettre en place des études cliniques pour valider l’ensemble des résultats chez l’homme.

FGF19 hormone aging sarcopenia

Les observations sur l’activité hypertrophique de l’hormone FGF19 sont très encourageantes et laissent penser qu’un traitement permettant de pallier la fonte musculaire liée au vieillissement pourrait bientôt voir le jour. L’intérêt thérapeutique de FGF19 pourrait bien ne pas se limiter au traitement de la sarcopénie, puisque une atrophie musculaire survient aussi lors de certaines maladies chroniques (obésité, cancer insuffisance rénale), lors de situation d’immobilisation (accidents, périodes post-opératoires) ou encore lors de séjours en apesanteur. Son action sur le tissu adipeux pourrait également servir à la réduction de graisse abdominale développée lors de maladies et syndromes métaboliques.

Hubert Vidal, le directeur de recherche de l’Inserm qui a dirigé cette étude, parle aussi d’une éventuelle application en agronomie ayant pour but d’accroître et de préserver la masse musculaire des animaux d’élevage.

L’hormone FGF19 présente donc un grand potentiel thérapeutique et même si ses propriétés pourraient intéresser divers secteurs d’activité, son application première pourrait, à priori, concerner le traitement de pathologies et symptômes associés au vieillissement.

Source : Benoit, B., Meugnier, E., Castelli, M., Chanon, S., Vieille-Marchiset, A., Durand, C., … & Freyssenet, D. (2017). Fibroblast growth factor 19 regulates skeletal muscle mass and ameliorates muscle wasting in mice. Nature Medicine. DOI:10.1038/nm.4363