Télomères et vieillissement : leur rôle dans la maladie, la durée de vie et la santé

Situés aux extrémités de vos chromosomes, les télomères sont des régulateurs essentiels de la division cellulaire, qui ont un impact sur le vieillissement des cellules. Les télomères protègent les extrémités des chromosomes et leur permettent de se répliquer en toute sécurité pendant la division cellulaire. Sans eux, nos cellules perdraient de l’ADN crucial à chaque division cellulaire. La longueur des télomères joue un rôle important dans notre durée de vie et notre santé globale , car les télomères plus courts sont liés à la maladie et à une durée de vie réduite.

Télomères : qu’est-ce que c’est ?

Les télomères sont les minuscules structures aux extrémités des chromosomes constituées de séquences d’ADN répétées liées à un complexe protéique. Chez les vertébrés, la séquence d’ADN répétitive est TTAGGG où T, A et G sont respectivement les bases thymine, adénine et guanine. Les télomères protègent le matériel génétique humain de la dégradation et empêchent les chromosomes de se coller les uns aux autres.

La longueur des télomères chez un nouveau-né varie de 8 000 à 13 000 paires de bases, mais les cellules perdent des télomères à chaque division. Les cellules à division rapide telles que les cellules hépatiques peuvent perdre jusqu’à 55 paires de bases par an . Le raccourcissement des télomères limite le nombre de fois où les cellules peuvent se diviser. Lorsque les télomères deviennent extrêmement courts, les cellules s’autodétruisent ou entrent dans un état dormant.

L’enzyme appelée télomérase est responsable du maintien de la longueur des télomères . Cependant, l’activité de la télomérase disparaît pratiquement dans la plupart des tissus après la naissance, ne restant élevée que dans les cellules germinales (ovules et spermatozoïdes) et les cellules souches.

La réactivation de la télomérase, comme le montrent des expériences sur des souris, peut entraîner une augmentation de la durée de vie , une amélioration de la coordination, de la cognition, de la santé des os, du métabolisme du sucre et des indices sanguins liés au vieillissement.

La génétique a-t-elle un impact sur la longueur des télomères ?

Plusieurs maladies héréditaires rares comme la dyskératose congénitale ou la fibrose pulmonaire idiopathique sont liées à des mutations de gènes impliqués dans le maintien des télomères. Mais même en l’absence de mutations héréditaires, la longueur des télomères est fortement déterminée par l’hérédité.

Bien que les mécanismes génétiques de l’héritage des télomères ne soient pas entièrement élucidés, l’ héritage du côté de la mère semble plus fort que celui du côté du père. Fait intéressant, les télomères des enfants nés de pères plus âgés ont tendance à être plus longs parce que les télomères des spermatozoïdes continuent de s’allonger avec l’âge.

Le rôle que jouent les télomères dans la durée de vie et la maladie

Les télomères courts et le raccourcissement accéléré des télomères sont associés à une durée de vie globale réduite et à des années de vie sans maladie. De plus, les scientifiques ont établi un lien entre les télomères courts et de nombreux troubles qui deviennent normalement plus fréquents avec l’âge : maladies cardiovasculaires comme l’infarctus du myocarde ou l’accident vasculaire cérébral , diabète de type 2, maladie d’Alzheimer, arthrite, ostéoporose, etc.

Le cancer est également considéré comme une maladie liée à l’âge. En effet, des télomères plus courts ont un risque accru de cancer . Une étude a révélé que chez les personnes qui ont développé un cancer au cours de la période d’observation, le taux annuel de raccourcissement des télomères était deux fois plus élevé que chez les autres. De plus, le cancer survient souvent à un jeune âge chez les personnes atteintes de maladies héréditaires des télomères.

Les cellules cancéreuses se divisent plus fréquemment que les cellules saines, par conséquent, leurs télomères se raccourcissent plus rapidement. Pour empêcher ce processus, la télomérase est réactivée, permettant aux cellules cancéreuses de se diviser à l’infini malgré des télomères courts.

Stratégies pour prévenir le raccourcissement des télomères

La longueur des télomères dépend à la fois de l’ hérédité et du mode de vie . Les facteurs liés au mode de vie qui peuvent accélérer le raccourcissement des télomères comprennent :

• Fumeur
• Obésité
• Mauvaise alimentation
• Exercice insuffisant
• Pollution environnementale
• Stress

Par exemple, la recherche montre que fumer quotidiennement un paquet de cigarettes entraîne la perte de 5 paires de bases supplémentaires par an chez les femmes. L’impact de l’obésité semble encore plus prononcé : la perte excessive de télomères chez les personnes obèses se traduit par la perte de 8,8 années de vie .

Une alimentation contenant suffisamment de fibres et d’acides gras polyinsaturés (comme dans les régimes méditerranéens ou japonais) semble empêcher le raccourcissement des télomères. De même, les antioxydants, en particulier les acides gras oméga-3, sont associés à un taux réduit de raccourcissement des télomères.

Des niveaux d’activité physique plus élevés sont associés à des télomères plus longs. L’exercice physique augmente la longueur des télomères en activant la télomérase, en améliorant la réparation musculaire et en réduisant l’inflammation et les dommages oxydatifs.

Enfin, les hormones de stress réduisent les niveaux de protéines antioxydantes, provoquant une augmentation des dommages oxydatifs à l’ADN et un raccourcissement des télomères. Ainsi, des mesures pour atténuer le stress telles que la méditation ou la pleine conscience peuvent empêcher ces changements.

Mesurer la longueur des télomères

La plupart des laboratoires utilisent un échantillon de sang pour tester la longueur des télomères dans les globules blancs. Il existe plusieurs méthodes différentes pour tester la longueur des télomères. Certains tests, tels que le transfert de Southern et la réaction en chaîne par polymérase quantitative, utilisent de l’ADN isolé. D’autres tests, tels que l’hybridation quantitative in situ par fluorescence (Q-FISH) ou la technique basée sur la cytométrie en flux (flow-FISH), utilisent des cellules intactes. La plupart des tests utilisent des sondes qui se lient aux séquences d’ADN répétitives, puis emploient différentes méthodes pour mesurer l’étendue de la liaison.

Alors que la plupart des tests mesurent la longueur moyenne des télomères , les scientifiques ont développé des tests plus sophistiqués pour mesurer tous les télomères individuels, y compris les plus courts. Voici deux exemples de tels tests :

• Analyse de la longueur des télomères uniques (STELA)
• Test de longueur la plus courte des télomères (TeSLA)

Des tests commerciaux de télomères destinés aux consommateurs directs utilisant différentes méthodes sont déjà disponibles sur le marché.

Test des télomères : vaut-il la peine d’être fait ?

La longueur des télomères est considérée comme un biomarqueur du vieillissement, et les scientifiques proposent de l’utiliser pour prédire les maladies liées à l’âge et la longévité. Cependant, il y a plusieurs choses à prendre en compte concernant les tests de longueur des télomères :

1. Les méthodes de laboratoire sont diverses, pas entièrement normalisées et ne peuvent pas être directement comparées. La longueur réelle des télomères et leur taux de raccourcissement sont importants ; par conséquent, les scientifiques doivent effectuer la même méthode de mesures en série.
2. Le raccourcissement des télomères est un processus dynamique et peut être accéléré par des facteurs non associés au vieillissement, tels que l’activation du système immunitaire.
3. L’association entre la longueur des télomères et le vieillissement n’est pas simple. La recherche n’a pas établi si les télomères plus courts sont la cause ou l’effet du vieillissement.
4. La longueur des télomères n’est pas le seul biomarqueur du vieillissement.

Outre les tests de télomères, des chercheurs et des scientifiques ont proposé d’autres biomarqueurs comme indicateurs de l’âge biologique, notamment :

• Instabilité génomique
• Méthylation de l’ADN (« horloge épigénétique »)
• Dysfonctionnement mitochondrial
• Régulation altérée des protéines dans la cellule
• Microbiome cutané et intestinal

D’autres études sont nécessaires pour établir les plus robustes.