L’âge contre l’ADN : lequel a le plus d’influence sur la façon dont les humains vieillissent ?

Nos gènes n’ont peut-être pas autant d’influence sur notre processus de vieillissement qu’on le croyait initialement. Karen Moskowitz/Getty Images

• Une théorie concernant l’évolution propose que la sélection naturelle soit moins un facteur pour les personnes ayant dépassé leurs années de procréation, car les variations génétiques ne sont pas transmises à la progéniture à ce stade de la vie.
• Une nouvelle étude soutient cette idée, constatant que certains types de tissus chez les personnes âgées sont davantage influencés par le vieillissement lui-même et par des facteurs environnementaux que par l’ADN.
• Ces tissus, bien qu’importants, peuvent également conduire à des cancers, suggérant une limite à ce que l’évolution peut accomplir.

En 1952, le lauréat du prix Nobel, le Dr Peter Medawar, a émis l’hypothèse que les processus de vieillissement pourraient être le résultat du fait que la sélection naturelle de l’évolution n’a pas grand-chose à dire sur les personnes ayant dépassé l’âge de procréer.

Une nouvelle étude trouve un nouveau soutien à l’hypothèse de Medawar dans une analyse de la façon dont environ 20 000 gènes humains sont exprimés à mesure que nous vieillissons.

L’étude suggère que nos gènes ont moins d’influence à mesure que nous vieillissons.

L’auteur principal de l’étude, le Dr Peter Sudmant, professeur adjoint de biologie intégrative à l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré à Berkeley News : “Presque toutes les maladies humaines courantes sont des maladies du vieillissement : Alzheimer, cancers, maladies cardiaques, diabète.”

“Des quantités massives de ressources publiques ont été consacrées à l’identification des variantes génétiques qui vous prédisposent à ces maladies. Ce que notre étude montre, c’est qu’en fait, à mesure que vous vieillissez, les gènes ont moins d’importance pour l’expression de vos gènes », déclare Sudmant.

L’étude est publiée dans Nature Communications.

Logique évolutive

Le Dr Sudmant a résumé l’hypothèse de Medawar pour Medical News Today :

“Les gènes qui sont activés lorsque nous sommes jeunes sont plus contraints par l’évolution car ils sont essentiels pour assurer notre survie et notre reproduction, tandis que les gènes exprimés après avoir atteint l’âge de procréer subissent moins de pression évolutive.”

Le Dr Giuseppe Passarino, professeur de génétique à l’Université de Calabre en Italie, qui n’a pas participé à l’étude, a expliqué au MNT comment cela fonctionne :

“Il est évident que pour avoir plus d’enfants, il faut survivre et être en forme [long enough to] reproduis-toi. Pour atteindre cet objectif, vous devez n’avoir aucune maladie pendant votre jeunesse, pouvoir trouver de la nourriture, trouver un partenaire.

“Les gènes qui s’expriment au cours de la première partie de votre vie sont hautement sélectionnés, puis seuls les meilleurs survivent.” – Dr Giuseppe Passarino

« L’évolution est basée sur le fait que les individus qui ont une meilleure condition physique ont plus d’enfants. Ainsi, leurs génotypes se répandront plus dans la population que ceux des sujets qui ont [fewer] enfants », a ajouté le Dr Passarino.

Cinq tissus problématiques

Les chercheurs ont récupéré des données d’expression génique pour 27 types différents de tissus corporels chez près de 950 personnes à partir du portail Web GTEx. Les individus étaient classés comme « jeunes » s’ils avaient moins de 55 ans et « vieux » s’ils avaient 55 ans ou plus.

Dans leur analyse, les chercheurs ont découvert que la génétique exerce à peu près la même influence sur l’expression des gènes dans presque tous nos tissus jusqu’à ce que nous passions dans la “vieille” tranche.

À ce stade, le vieillissement joue un rôle beaucoup plus influent pour cinq types de tissus critiques – le sang, le côlon, les artères, l’œsophage et les tissus adipeux – que la génétique.

En tant qu’influence sur l’expression des gènes dans l’étude, le « vieillissement » fait référence aux processus universels et progressifs de vieillissement cellulaire associés à l’âge.

« Dans notre étude, nous avons trouvé dans cinq tissus à forte prolifération (sang, côlon, etc.), [that] ces gènes fortement contraints sont en fait activés tard dans la vie. Ces gènes ont tendance à être ceux qui sont impliqués dans la division et la prolifération cellulaire, et par conséquent, dans le cancer. » – Dr Peter Sudmant

Comment notre environnement affecte notre vieillissement

Alors qu’il serait théoriquement utile que l’évolution aide à sélectionner les gènes qui nous maintiennent en bonne santé même après la reproduction, selon le Dr Sudmant :

“La ‘limite de l’évolution’ ici est que, tard dans la vie, vous ne devriez vraiment pas avoir ce genre de gènes activés, et les avoir activés vous rend en fait vulnérable au cancer. Cependant, parce que ce sont des types de cellules de votre corps qui doivent continuer à se renouveler, le sang ! – il n’y a pas d’autre option.

Par conséquent, le vieillissement et les facteurs environnementaux sont plus influents dans l’expression des gènes pour ces tissus critiques.

Dans l’étude, les influences environnementales incluent des facteurs qui ne sont pas directement associés à ces processus : la qualité de l’air et de l’eau que nous respirons et mangeons, notre alimentation, ainsi que notre niveau d’exercice physique.

L’étude révèle que les facteurs environnementaux représentent environ un tiers de l’expression des gènes chez les personnes âgées.

“Cette [study] n’implique pas que la génétique n’est pas importante pour le vieillissement. De nombreuses études montrent que les similitudes entre proches concernant la qualité du vieillissement (présence de maladies ou d’incapacités) sont très élevées. En fait, bien que les gènes exprimés plus tard dans la vie ne soient pas sélectionnés, ils sont néanmoins importants pour notre vie. “- Dr Giuseppe Passarino

« En d’autres termes, nous sommes équipés d’allèles hautement sélectionnés pour la première partie de notre vie et d’allèles [that] sont moins sélectionnés pour la deuxième partie. Cependant, dans les deux cas, notre phénotype est basé sur nos gènes », a ajouté le Dr Passarino.

Ce que signifie cette étude

Selon le Dr Passarino, pour mieux comprendre la complexité du vieillissement humain et savoir comment ralentir ce processus, les chercheurs doivent étudier les gènes exprimés plus tard dans la vie et les améliorer.

“Une option peut être de voir comment la machinerie génétique fonctionne chez les sujets à longue durée de vie et d’essayer de moduler la machinerie des autres en conséquence”, a déclaré le Dr Passarino.

« Par exemple, il a été observé que les sujets de longue durée de vie ont une capacité limitée à utiliser des protéines ou du sucre. Ainsi, nous pouvons utiliser une quantité limitée de protéines et de sucre pour moduler la machinerie de notre organisme comme si nous étions équipés des mêmes gènes de sujets à longue durée de vie », a-t-il expliqué.

“Lorsque nous réalisons des études pour identifier la maladie génétique sous-jacente, nous nous retrouvons souvent avec de nombreux gènes que nous pourrions potentiellement cibler. Notre étude quantifie maintenant l’impact de l’âge sur l’expression des gènes dans la population. Nous soutenons que les gènes associés à l’âge pourraient être de meilleures cibles thérapeutiques que ceux dont l’expression varie en fonction de la génétique humaine », a déclaré le Dr Sudmant.

“Nous pensons que les gènes qui montrent une cohérence dans les changements d’expression liés à l’âge chez l’homme sont des cibles potentiellement très intéressantes à suivre!” a-t-il conclu.