Remonter le temps : inverser le vieillissement biologique induit par le stress

De nouvelles recherches révèlent que l’âge biologique chez les humains et les souris peut augmenter rapidement en raison du stress, mais qu’il est réversible lors de la récupération du stress, remettant en question la vision traditionnelle du vieillissement. Des changements transitoires de l’âge biologique ont été observés au cours d’une intervention chirurgicale majeure, d’une grossesse et d’une

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribut=””>COVID-19[{“attribute=””>COVID-19suggérant que la récupération du stress pourrait être un facteur clé du vieillissement et de la longévité.

L’âge biologique des humains et des souris subit une augmentation rapide en réponse à diverses formes de stress, qui s’inverse après la récupération du stress, selon une étude publiée le 21 avril dans la revue Métabolisme cellulaire. Ces changements se produisent sur des périodes relativement courtes de jours ou de mois, selon plusieurs horloges de vieillissement épigénétiques indépendantes.

“Cette découverte d’un âge fluide, fluctuant et malléable remet en question la conception de longue date d’une trajectoire ascendante unidirectionnelle de l’âge biologique au cours de la vie”, déclare le co-auteur principal de l’étude, James White, de la Duke University School of Medicine. “Des rapports précédents ont fait allusion à la possibilité de fluctuations à court terme de l’âge biologique, mais la question de savoir si ces changements sont réversibles est restée, jusqu’à présent, inexplorée. De manière critique, les déclencheurs de tels changements étaient également inconnus.

On pense que l’âge biologique des organismes augmente régulièrement au cours de la vie, mais il est maintenant clair que l’âge biologique n’est pas lié de manière indélébile à l’âge chronologique. Les individus peuvent être biologiquement plus âgés ou plus jeunes que leur âge chronologique ne l’implique. De plus, de plus en plus de preuves dans les modèles animaux et humains indiquent que l’âge biologique peut être influencé par la maladie, le traitement médicamenteux, les changements de mode de vie et les expositions environnementales, entre autres facteurs.

“Malgré la reconnaissance généralisée que l’âge biologique est au moins quelque peu malléable, la mesure dans laquelle l’âge biologique subit des changements réversibles tout au long de la vie et les événements qui déclenchent de tels changements restent inconnus”, déclare le co-auteur principal de l’étude, Vadim Gladyshev du Brigham and Women’s Hospital, École de médecine de Harvard.

Un stress sévère induit des augmentations de l’âge biologique qui sont inversées lors de la récupération. Crédit : Métabolisme cellulaire/Poganik et al.

Pour combler ce manque de connaissances, les chercheurs ont tiré parti de la puissance de

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>ADN[{“attribute=””>DNA les horloges de méthylation, qui ont été innovées sur la base de l’observation que les niveaux de méthylation de divers sites dans tout le génome changent de manière prévisible au cours de l’âge chronologique. Ils ont mesuré les changements d’âge biologique chez les humains et les souris en réponse à divers stimuli stressants. Dans une série d’expériences, les chercheurs ont attaché chirurgicalement des paires de souris âgées de 3 mois et 20 mois dans une procédure connue sous le nom de parabiose hétérochronique.

Les résultats ont révélé que l’âge biologique peut augmenter sur des périodes de temps relativement courtes en réponse au stress, mais cette augmentation est transitoire et revient vers la ligne de base après la récupération du stress. Aux niveaux épigénétique, transcriptomique et métabolomique, l’âge biologique des jeunes souris a été augmenté par la parabiose hétérochronique et restauré après le détachement chirurgical.

“Une augmentation de l’âge biologique lors d’une exposition à du sang âgé est cohérente avec les rapports précédents de changements préjudiciables liés à l’âge lors de procédures d’échange de sang hétérochroniques”, déclare le premier auteur Jesse Poganik du Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School. “Cependant, la réversibilité de ces changements, comme nous l’avons observé, n’a pas encore été signalée. À partir de cette idée initiale, nous avons émis l’hypothèse que d’autres situations naturelles pourraient également déclencher des changements réversibles de l’âge biologique.

Comme prévu, des changements transitoires de l’âge biologique se sont également produits lors d’une intervention chirurgicale majeure, d’une grossesse et d’un COVID-19 sévère chez l’homme ou la souris. Par exemple, les patients traumatisés ont connu une augmentation forte et rapide de leur âge biologique suite à une intervention chirurgicale d’urgence. Néanmoins, cette augmentation a été inversée et l’âge biologique a été restauré à la ligne de base dans les jours suivant la chirurgie. De même, les sujets enceintes ont connu une récupération post-partum de l’âge biologique à des taux et à des ampleurs variables, et un médicament immunosuppresseur appelé tocilizumab a amélioré la récupération de l’âge biologique des patients convalescents COVID-19.

“Les résultats impliquent qu’un stress sévère augmente la mortalité, au moins en partie, en augmentant l’âge biologique”, explique Gladyshev. “Cette notion suggère immédiatement que la mortalité peut être diminuée en réduisant l’âge biologique et que la capacité à se remettre du stress peut être un déterminant important du vieillissement réussi et de la longévité. Enfin, l’âge biologique peut être un paramètre utile pour évaluer le stress physiologique et son soulagement.

Des découvertes supplémentaires ont montré que les horloges de méthylation de l’ADN humain de deuxième génération donnent des sorties cohérentes, alors que les horloges de première génération manquent généralement de sensibilité pour détecter les changements transitoires de l’âge biologique. “Quelle que soit la raison sous-jacente, ces données soulignent l’importance cruciale d’une sélection judicieuse des horloges de méthylation de l’ADN appropriées à l’analyse en cours, en particulier à la lumière des nombreuses horloges qui apparaissent continuellement”, déclare Gladyshev.

Bien que cette étude mette en évidence un aspect jusque-là méconnu de la nature du vieillissement biologique, les chercheurs reconnaissent certaines limites importantes. Bien qu’ils aient caractérisé le modèle de parabiose à plusieurs niveaux omiques, ils se sont principalement appuyés sur des horloges de méthylation de l’ADN pour déduire l’âge biologique dans les études humaines, car ces outils sont les biomarqueurs de vieillissement les plus puissants actuellement disponibles. De plus, les résultats sont limités dans leur capacité à sonder les liens entre les fluctuations à court terme de l’âge biologique et les trajectoires de vieillissement biologique tout au long de la vie.

“Notre étude révèle une nouvelle couche de dynamique de vieillissement qui devrait être prise en compte dans les études futures”, déclare White. “Un domaine clé pour une enquête plus approfondie consiste à comprendre comment des élévations transitoires de l’âge biologique ou une récupération réussie après de telles augmentations peuvent contribuer à un vieillissement accéléré au cours de la vie.”

Référence : “L’âge biologique est augmenté par le stress et restauré lors de la récupération” par Jesse R. Poganik, Bohan Zhang, Gurpreet S. Baht, Alexander Tyshkovskiy, Amy Deik, Csaba Kerepesi, Sun Hee Yim, Ake T. Lu, Amin Haghani, Tong Gong, Anna M. Hedman, Ellika Andolf, Göran Pershagen, Catarina Almqvist, Clary B. Clish, Steve Horvath, James P. White et Vadim N. Gladyshev, 21 avril 2023, Métabolisme cellulaire.
DOI: 10.1016/j.cmet.2023.03.015