L'épigénétique est l'un des domaines de recherche les plus passionnants. Si l'on pensait autrefois que tout était dans les gènes, on sait aujourd'hui que seuls 20% environ sont directement hérités et que les 80% restants de notre durée de vie sont déterminés par les modifications épigénétiques.
L'adulte moyen est constitué du nombre immense d'environ 100 000 000 000 de cellules. À quelques exceptions près, comme les globules rouges matures, toutes ces cellules possèdent un noyau dans lequel se trouve le génome humain. Nous connaissons déjà cette notion du premier Hallmark of Aging - l'instabilité génomique. En conséquence, le génome est un terme qui désigne de manière simplifiée l'ensemble des informations héréditaires d'un individu. Ce sont des informations pour la fabrication de protéines qui contribuent à déterminer et à modifier l'apparence du corps.
Et que fait l'épigénétique maintenant? Pour simplifier, l'épigénétique détermine quelle information est lue ou non. Nous te montrons ici les effets que peut avoir l'épigénétique et ce que les changements épigénétiques ont à voir avec l'âge.
Que fait l'épigénétique?
Dans chaque cellule se trouve une seule et même information génétique. Comment se fait-il alors que certaines cellules deviennent des cellules musculaires et d'autres des cellules cutanées ? La réponse est cachée dans le noyau cellulaire.
En effet, les êtres humains ne possèdent pas seulement un génome, mais aussi un épigénome. L'épigénome est un ensemble de modifications chimiques de l'ADN qui fonctionne pratiquement comme un interrupteur. De nombreux gènes possèdent un tel interrupteur. Si l'interrupteur est ON, le gène est "exprimé", c'est-à-dire que le plan de construction est mis en œuvre et que la protéine souhaitée est ainsi produite. Si le gène est désactivé (OFF), il est considéré comme muet et aucune protéine n'est produite.
Pour mieux illustrer, peut-être. Imagine que ton ADN soit le texte d'un livre. Tu ne lis cependant jamais le livre en entier, car il est beaucoup trop grand, mais seulement des passages. Pour que tu puisses te souvenir des passages que tu veux lire, tu as collé des petits post-it au début et à la fin de chaque passage du texte. Ces post-it sont tes marqueurs épigénétiques.
En termes chimiques, ce sont des sites méthylés sur ton ADN. Ils ne modifient pas ton ADN en soi, mais déterminent quelles sections seront lues - et lesquelles ne le seront pas. Pour rendre les choses encore plus compliquées: Les sections de texte changent au cours de ta vie. Tantôt des passages d'un chapitre sont lus, tantôt des passages d'un autre chapitre. Et cela dépend aussi de la cellule que tu considères.
Le saviez-vous? L'épigénétique est utilisée pour mesurer l'âge biologique de. Grâce aux caractéristiques de surface de l'ADN et à des algorithmes modernes, il est désormais possible de calculer assez précisément l'âge d'une cellule du corps par rapport à son âge chronologique. C'est précisément cette technique qui est utilisée dans le testepiAge .
La méthode assez récente de mesure des protéines dans les cellules est presque encore plus passionnante. A l'aide de ce qu'on appelle protéomique on va plus loin et on ne mesure pas l'ADN, mais les protéines produites. Cela permet d'avoir un regard plus moderne et plus précis sur le métabolisme cellulaire.
Connais-tu ton âge biologique ? Le test epiAge a la réponse.
La diversité des gènes
Chaque gène contient le plan de construction d'une ou plusieurs protéines. Cela est rendu possible par un processus appelé "épissure alternative". Cela signifie que la totalité de l'information contenue dans un gène n'est pas toujours lue ou transmise. est utilisé, mais pour certaines protéines, seulement des parties de celui-ci.
En conséquence, le nombre de protéines dépasse largement le nombre de gènes : si la science part aujourd'hui de 20.000 à 25.000 gènes humains , le nombre de protéines chez l'homme est estimé à 80.000 à 400.000 geschätzt. Il est actuellement difficile de tirer des conclusions plus précises, car la recherche est encore loin d'avoir décodé toutes les protéines.
Ce qui va certainement aider, c'est un développement révolutionnaire de l'entreprise DeepMind, qui a mis au point un logiciel capable de prédire la structure 3D des protéines à l'aide d'un réseau neuronal appelé AlphaFold.
Le rôle de la fixation épigénétique
Le rôle de la fixation épigénétique
L'épigénétique, également appelée fixation épigénétique ou empreinte épigénétique , est la raison, pour laquelle des cellules présentant les mêmes conditions se développent en différents types de cellules. Elles ont toutes le même génome, mais des épigénomes différents qui leur indiquent quelles protéines doivent être produites et quel type de cellules elles doivent être en fin de compte.
En outre, l'épigénétique est en partie héréditaire, du moins selon l'état actuel de la recherche. La recherche sur l'épigénétique est encore un domaine assez jeune, mais il existe déjà quelques résultats passionnants.
Le saviez-vous ? Après avoir découvert que les modifications épigénétiques nous permettent de connaître notre âge biologique, il reste à savoir comment l'influencer. Outre le sport et le jeûne il existe aussi quelques molécules qui peuvent nous aider à réduire notre âge biologique. En tête de liste se trouve l'alpha-glutarate de calcium (Ca-AKG). Dans des études humaines, il a permis de réduire l'âge biologique de jusqu'à 7 ans ! De plus, il contribue à la formation des muscles et des os et soutient nos mitochondries.
L'association avec le calcium assure une meilleure biodisponibilité de l'AKG dans l'organisme.
L'épigénétique est-elle en partie responsable de l'épidémie d'obésité ?
Selon les chiffres de l'OMS, le taux de personnes en surpoids a triplé depuis 1975. Selon ce rapport, 1,9 milliard de personnes dans le monde seraient en surpoids en 2016 .
L'obésité, en particulier l'obésité sévère avec un taux élevé de graisse viscérale, représente un risque pour de nombreuses maladies liées à l'âge, comme le diabète sucré et les maladies cardiovasculaires.
Mais d'où vient cette forte augmentation de l'obésité ? Une grande partie est due à de mauvaises habitudes alimentaires et à un manque d'activité physique, mais l'épigénétique a aussi son rôle à jouer ici.
De nombreuses expériences menées sur des animaux permettent de conclure que les enfants nés de parents obèses reçoivent des modèles épigénétiques qui les prédisposent à prendre plus de poids plus rapidement. Le point important dans les expériences était: Ce n'est souvent pas la génétique héritée, mais le modèle épigénétique hérité.
La bonne nouvelle ici, cependant, est que ce modèle peut être brisé, par exemple enB. grâce à une bonne alimentation, les marqueurs épigénétiques nocifs sont remplacés par de nouveaux marqueurs plus bénéfiques. Mais il faut encore étudier plus en détail comment cela peut se produire chez les humains.
Modifications épigénétiques et vieillissement
L'épigénome, contrairement à la matrice d'ADN rigide du génome, évolue tout au long de la vie. Des changements se produisent par exemple pendant le développement physiologique, mais des facteurs environnementaux comme le stress, la maladie ou l'alimentation ont également un impact et tous les changements ne sont pas pour le mieux.
Différentes institutions de l'épigénétique sont à l'origine des changements. Cette complexité est également la raison pour laquelle nous ne nous intéressons, à titre d'exemple, qu'à un seul mécanisme épigénétique, mais très important : la méthylation de l'ADN.
Ce mot étranger désigne le transfert de molécules chimiques spéciales, les groupes méthyle, sur l'ADN. Pour des raisons de compréhension, nous laissons de côté les autres subtilités chimiques. À la suite de l'ajout de ces groupes chimiques, l'architecture de l'ADN est modifiée. Alors que la stabilité de la construction d'une maison en pâtit, la lecture des protéines de l'ADN n'est plus possible que sous une forme modifiée. Pour reprendre notre analogie du début. Les méthylations de l'ADN sont les post-it de couleur qui te disent si tu veux lire ou non le texte qui se trouve derrière.
Les réactions chimiques dans le corps, et donc aussi le transfert de groupes méthyle, nécessitent généralement la présence d'enzymes, car celles-ci créent les conditions optimales. En conséquence, des enzymes, appelées ADN méthyltransférases (enzymes qui transfèrent les groupes méthyles sur l'ADN), sont également nécessaires ici. Quel est le rapport entre cette entrée relativement compliquée et le vieillissement ?
Des études récentes ont montré que au fil du temps, de plus en plus de groupes méthyle se lient à l'ADN. Les modifications épigénétiques augmentent donc globalement avec l'âge - un fait que la Horvath-Clock exploite.
Progeria et méthylation de l'ADN
Rappelons-le : la progéria est un groupe de maladies dont la vitesse de vieillissement est augmentée de manière flagrante (jusqu'à 10 fois). Par exemple, il est possible qu'une fillette de dix ans atteinte de progéria ait un âge biologique de 70 ans. Tu trouveras plus de détails sur les progéria dans le premier hallmark du vieillissement, l' instabilité génomique.
Les chercheurs ont trouvé chez ces personnes et chez des souris également touchées des schémas de méthylation en grande partie similaires à ceux de personnes saines à un âge avancé. Un lien entre la méthylation de l'ADN et l'âge est donc déjà présent. Il reste à prouver expérimentalement que la durée de vie de l'organisme peut être prolongée en modifiant les modèles de méthylation de l'ADN.
DNA-Methylierung
Modifications épigénétiques - perspectives
Contrairement aux mutations de l'ADN, les modifications épigénétiques sont réversibles. Sur la base de ce fait, des possibilités s'ouvrent pour le développement de nouveaux traitements de longévité. L'ensemble des preuves scientifiques actuelles suggère que la compréhension et la manipulation de l'épigénome sont prometteuses pour l'amélioration des pathologies liées à l'âge. L'allongement de la durée de vie en bonne santé y est indissociable.
Si l'on considère l'énorme complexité de l'épigénétique d'une part et l'état actuel de la recherche d'autre part, on constate cependant, que les efforts, en particulier en ce qui concerne l'homme, n'en sont qu'à leurs débuts. Les années et les décennies à venir montreront dans quelle mesure il sera possible d'en tirer des points de départ solides pour l'anti-âge et la prévention. Enfin, la recherche n'est pas une voie à sens unique vers le succès - mais certainement une voie vers la compréhension et l'information.
Le prochain article de cette série portera sur la quatrième caractéristique du vieillissement: La perte de protéostasie.