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Télomères: Quelles sont les causes du vieillissement biologique?

Si vous vous demandez comment vos cellules vieillissent, ne cherchez pas plus loin que les extrémités de vos chromosomes. Des structures spéciales appelées télomères surveillent de près les dommages qui s’accumulent dans nos cellules et signalent qu’il est temps pour elles de prendre leur retraite.

ADN et chromosome

Les cellules de notre corps prennent beaucoup de mal pendant toute notre vie. Des facteurs environnementaux, tels que les rayons ultraviolets, une mauvaise alimentation et l’alcool, ainsi que des facteurs psychologiques tels que le stress, exposent nos cellules à des risques importants.

Ces facteurs causent des dommages à l’ADN dans nos cellules, ce qui nous prédispose au cancer et à d’autres maladies.

Heureusement, nous disposons de systèmes biologiques sophistiqués pour contrer ces dommages. L’un de ces mécanismes est impliqué dans le vieillissement cellulaire, assurant que les cellules individuelles vivent pendant un certain temps avant de mourir.

Les télomères sont des étendues d’ADN et de protéines aux extrémités de nos chromosomes. Chaque fois qu’une cellule se divise, ces étirements deviennent naturellement plus courts. Une fois que la longueur des télomères atteint un point de coupure particulier, la cellule devient sénescente, ce qui signifie qu’elle ne peut plus se diviser et qu’elle mourra par la suite.

Comment fonctionnent les télomères? Et pourquoi certaines personnes vieillissent plus vite que d’autres?

Capuchons de protection

Comme mentionné ci-dessus, les télomères sont des structures aux extrémités des chromosomes qui sont constitués d’étendues d’ADN et de protéines. Quand une cellule se divise, les chromosomes sont répliqués et chaque cellule fille hérite d’une paire identique.

Mais nos cellules ont un problème majeur avec la réplication de l’ADN. Les enzymes responsables de ce processus, appelées ADN polymérases, peuvent facilement répliquer un brin d’ADN dans le chromosome, mais la réplication de l’autre brin est beaucoup plus complexe.

La raison de ce phénomène est que la molécule d’ADN est directionnelle, ce qui signifie que les deux brins de la double hélice tournent dans des directions opposées.

Les ADN polymérases peuvent produire un brin continu d’ADN qui se déplace vers l’avant, mais lorsque cette machinerie doit fonctionner en arrière, elle devient enchevêtrée. Au lieu de cela, de courts fragments sont produits dans le sens direct, qui sont ensuite réunis par d’autres enzymes.

En ce qui concerne les extrémités éloignées de nos chromosomes, le dernier tronçon du brin inversé ou retardé ne peut pas être reproduit. Les scientifiques appellent cela le «problème de la réplication finale». Le résultat de ceci est un raccourcissement progressif de l’étirement de l’ADN télomérique à chaque cycle de division cellulaire.

Cela signifie également qu’un brin d’ADN est légèrement plus long que l’autre. C’est en fait une bonne chose; il permet au fil d’ADN libre de se recourber et de se glisser dans l’ADN double brin existant, formant une boucle protectrice.

Avec le raccourcissement télomérique progressif vient la sénescence cellulaire. Les scientifiques pensent qu’il s’agit d’un mécanisme de défense naturel qui empêche les cellules qui ont accumulé trop de dommages de se transformer en cellules cancéreuses potentielles.

Facteurs influençant l’âge biologique

La longueur des télomères peut être utilisée pour indiquer l’âge biologique d’un individu (qui est différent de l’âge chronologique). Les scientifiques savent maintenant que de nombreux facteurs – y compris l’exercice physique, le sommeil, la dépression et certaines mutations génétiques – sont associés à la réduction de la longueur des télomères et, par extension, peuvent conduire à un vieillissement biologique prématuré.

Par exemple, une étude récente publiée dans la revue démontre que les enfants qui avaient perdu leur père avaient des télomères significativement plus courts.

De même, une revue systématique publiée dans le numéro de septembre 2017 montre également une association entre l’adversité pendant l’enfance – y compris la violence, l’institutionnalisation et la pauvreté – et les télomères plus courts.

Si la longueur des télomères est un marqueur du vieillissement biologique ou une cause de celui-ci reste à voir. Mais limiter les facteurs négativement associés à la longueur des télomères est susceptible de contribuer à un âge biologique plus jeune.

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