Que sont réellement les marqueurs biologiques du vieillissement (hallmarks of aging) ?

Le vieillissement n'est pas une simple usure aléatoire : il suit neuf schémas biologiques récurrents, appelés « hallmarks ». On y trouve l'instabilité génomique (dommages à l'ADN), le raccourcissement des télomères (effritement des coiffes protectrices des chromosomes), les modifications épigénétiques (perturbation de l'activation ou de la mise en veille des gènes), la perte de la protéostasie (baisse du contrôle qualité des protéines cellulaires), la dérégulation des capteurs nutritionnels, la dysfonction mitochondriale (mitochondries, les centrales énergétiques des cellules, qui s'affaiblissent), la sénescence cellulaire (cellules qui cessent de se diviser sans mourir), l'épuisement des cellules souches, et l'altération de la communication entre cellules. Ces schémas se retrouvent dans de nombreuses espèces animales, notamment chez les mammifères.

Ces neuf marqueurs constituent le socle commun des grandes maladies liées à l'âge : cancer, diabète, maladies cardiovasculaires et affections neurodégénératives. Le vieillissement est ainsi le facteur de risque partagé le plus puissant pour toutes ces pathologies, plus déterminant que la plupart des facteurs de mode de vie pris isolément.

Ces marqueurs s'influencent mutuellement. Le raccourcissement des télomères, par exemple, peut déclencher ou amplifier chacun des huit autres processus. La sénescence cellulaire présente un double visage : elle favorise la réparation tissulaire après une lésion, mais contribue à l'inflammation chronique et à la perte de capacité de régénération dans les tissus âgés. Ces interdépendances rendent difficile l'identification d'un levier unique sur lequel agir.

Il existe aussi des versions spécifiques à certains organes ou types cellulaires. Dix marqueurs du vieillissement propres aux lymphocytes T (un type de cellules immunitaires) ont été décrits. Or, les seules altérations de ces cellules T suffisent à accélérer le vieillissement à l'échelle de l'organisme entier. Pour l'appareil reproducteur féminin, les ovaires sont considérés comme une sorte d'« horloge » qui contribue à régler le rythme global du vieillissement chez la femme, même si ce lien reste peu étudié.

Certains marqueurs recoupent des caractéristiques du cancer, comme l'instabilité génomique et les modifications épigénétiques. D'autres, tels que le raccourcissement des télomères et l'épuisement des cellules souches, semblent au contraire freiner l'apparition de tumeurs. Cela montre qu'intervenir sur le vieillissement touche toujours les deux faces du problème : ce qui ralentit le vieillissement peut théoriquement influencer le risque de cancer, en bien comme en mal.