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La Mort de la Mort, Lettre mensuelle

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°182. June 2024. Longévité et système digestif

[…] nous rendre comme maîtres et possesseurs de la nature. Ce qui n’est pas seulement à désirer pour l’invention d’une infinité d’artifices, qui feraient qu’on jouirait sans aucune peine des fruits de la terre et de toutes les commodités qui s’y trouvent, mais principalement aussi pour la conservation de la santé […] s’il est possible de trouver quelque moyen qui rende communément les hommes plus sages et plus habiles qu’ils n’ont été jusqu’ici, je crois que c’est dans la médecine qu’on doit le chercher. René Descartes, Philosophe, 1637.

Le thème de ce mois-ci : Longévité et système digestif

Introduction

La relation entre la longévité et le système digestif est importante, car un microbiote intestinal sain, une alimentation équilibrée et une digestion efficace contribuent au bien-être général et à la durée de vie. Un microbiote intestinal diversifié soutient la fonction immunitaire et réduit l’inflammation chronique, qui est liée à de nombreuses maladies liées à l’âge. Une bonne santé digestive prévient des maladies telles que le cancer colorectal et garantit une absorption efficace des nutriments. En outre, l’axe  intestin-cerveau montre qu’un intestin sain peut améliorer la santé mentale, ce qui favorise encore la longévité. L’incorporation de probiotiques et de prébiotiques peut améliorer la santé intestinale en favorisant les bactéries bénéfiques. Le maintien d’un système digestif sain par l’alimentation, l’exercice et la gestion du stress est donc essentiel pour une vie plus longue et plus saine.

Microbiote intestinal

Diversité et équilibre : Un microbiote intestinal diversifié et équilibré est essentiel au maintien d’une bonne santé. Des études ont montré que les personnes ayant une grande variété de bactéries intestinales ont tendance à vieillir en meilleure santé et à vivre plus longtemps.

Interaction avec le système immunitaire : Le microbiote intestinal joue un rôle essentiel dans le système immunitaire. Un intestin sain peut contribuer à prévenir l’inflammation chronique, qui est liée à de nombreuses maladies liées à l’âge.

La recherche montre que la diversité alpha, une mesure de la variété du microbiote, augmente avec l’âge chez les personnes âgées normales et celles qui vieillissent avec succès. Cette augmentation de la diversité semble avoir un effet positif. La diversité bêta, qui reflète les différences de composition microbienne entre les individus, diffère de manière significative entre les adultes plus âgés et plus jeunes, et même entre les personnes âgées et les personnes très âgées (oldest-old). Bien que la composition taxonomique spécifique et le potentiel fonctionnel varient d’une étude à l’autre, la bactérie Akkermansia est systématiquement plus abondant chez les adultes plus âgés. Parallèlement, Faecalibacterium, Bacteroidaceae et Lachnospiraceae sont moins abondantes, en particulier chez les personnes âgées. Par rapport aux adultes plus jeunes, les personnes âgées présentent une réduction des voies liées au métabolisme des glucides et à la synthèse des acides aminés.

Cependant, les individus les plus âgés présentent une production accrue d’acides gras à chaîne courte et une amélioration des voies liées au métabolisme central, à la respiration cellulaire et à la synthèse des vitamines. Des études ont montré que la diversité bêta évolue de manière significative à différents stades de la vie et qu’elle continue à diverger même au sein des groupes d’âge les plus élevés. Les adultes les plus âgés présentant une diversité alpha élevée ont une plus grande stabilité temporelle dans la composition de leur microbiote. Une diversité alpha plus faible est associée à une diminution de la cognition au cours du vieillissement et constitue un marqueur de maladies métaboliques et inflammatoires. Ces résultats suggèrent que l’Akkermansia peut favoriser l’homéostasie intestinale et le vieillissement en bonne santé en réduisant l’inflammation et le risque de troubles métaboliques et cognitifs.

La transplantation de microbiote fécal (FMT), également appelée transplantation de selles, consiste à transférer des bactéries fécales et d’autres microbes d’un donneur sain à une autre personne. La TMF est un traitement éprouvé de l’infection à Clostridioides difficile (ICD). En cas d’ICD récurrente, la TMF est plus efficace que la vancomycine seule et peut améliorer les résultats même après l’infection initiale.

Probiotiques et prébiotiques

Les probiotiques sont des micro-organismes vivants qui ont des effets bénéfiques sur la santé lorsqu’ils sont consommés. On les trouve souvent dans les aliments fermentés tels que le yaourt, le kimchi et la choucroute. Ils favorisent la santé intestinale en introduisant des bactéries bénéfiques dans le microbiome et en réduisant la croissance des bactéries nocives en occupant leur espace. Les prébiotiques sont des nutriments qui favorisent le développement de bactéries intestinales bénéfiques, améliorant ainsi la santé globale de l’intestin. Les principaux prébiotiques sont les glucides accessibles au microbiote (MAC), communément appelés fibres alimentaires. Présents dans les fruits, les légumes, les céréales complètes, les légumineuses et d’autres matières végétales, ces glucides complexes résistent à la digestion et à l’absorption, ce qui leur permet d’atteindre le côlon intact et de nourrir les bactéries intestinales.

Le microbiote intestinal influence la sénescence cellulaire et la santé de la peau par le biais de l’axe intestin-peau en sécrétant des métabolites microbiens. La métabolomique peut aider à identifier et à quantifier ces métabolites impliqués dans la sénescence. De nouvelles thérapies anti-sénescence sont utiles. Les probiotiques et les prébiotiques peuvent constituer des alternatives efficaces, étant donné leur lien avec le microbiome et le vieillissement en bonne santé. Cependant, les effets connus sont limités et des recherches supplémentaires sur la composition de l’intestin pendant la sénescence sont nécessaires pour développer des thérapies immunomodulatrices.

Inflammation et vieillissement

Un intestin malsain peut provoquer un « intestin qui fuit », entraînant une inflammation systémique et un vieillissement accéléré.

Le corps humain rencontre quotidiennement des substances potentiellement toxiques et infectieuses dans le tractus gastro-intestinal (TGI), qui supporte la plus grande charge d’antigènes. Le tractus gastro-intestinal maintient l’intégrité intestinale en permettant le passage des agents bénéfiques et en bloquant les substances nocives. Normalement, une barrière intestinale saine empêche les éléments toxiques de pénétrer dans la circulation sanguine. Cependant, des facteurs tels que le stress, une alimentation malsaine, l’excès d’alcool, les antibiotiques et la consommation de médicaments peuvent perturber le microbiote intestinal et compromettre l’homéostasie de la barrière intestinale, entraînant une augmentation de la perméabilité intestinale. Cette condition, connue sous le nom d’hyperperméabilité intestinale, permet aux agents nocifs de passer à travers les jonctions de l’épithélium intestinal dans la circulation sanguine, affectant ainsi divers organes et systèmes.

Par conséquent, le syndrome de l’intestin perméable et le dysfonctionnement de la barrière intestinale sont liés à des maladies intestinales telles que les maladies inflammatoires de l’intestin et le syndrome du côlon irritable, ainsi qu’à des maladies extra-intestinales telles que les maladies cardiaques, l’obésité, le diabète sucré de type 1 et la maladie cœliaque. Étant donné la relation entre la perméabilité intestinale et de nombreuses pathologies, il est essentiel de développer des stratégies efficaces pour prévenir ou réduire l’augmentation de la perméabilité intestinale. L’impact des nutriments alimentaires sur la fonction de barrière est crucial pour concevoir de nouvelles stratégies pour les patients souffrant de maladies liées à l’intestin perméable et associées à un dysfonctionnement de la barrière épithéliale.

Vieillissement du système digestif

Les modifications de la fonction intestinale liées à l’âge ont des effets profonds sur la motilité de l’œsophage, de l’estomac et du côlon. Les personnes âgées sont particulièrement vulnérables à des affections telles que la malnutrition, l’hypotension postprandiale, la dysphagie, la constipation et l’incontinence fécale.

La diminution du nombre de cellules nerveuses dans le plexus myentérique, crucial pour l’absorption digestive, et la dégénérescence des villosités, qui réduit la surface de l’intestin grêle, contribuent à l’altération de l’absorption des nutriments. En outre, le vieillissement affaiblit le système immunitaire intestinal, y compris la couche muqueuse du tractus gastro-intestinal, ce qui entraîne une incidence et une gravité accrues des infections chez les personnes âgées. Les défauts dans la structure et la fonction du système de défense de la muqueuse, une réduction de la capacité à produire une immunité protectrice et une augmentation de la fréquence de l’inflammation et du stress oxydatif sont tous liés au vieillissement.

Bien qu’il puisse toucher des personnes de tous âges, le reflux gastro-œsophagien, ou RGO, est plus fréquent chez les personnes âgées. Les brûlures d’estomac et les symptômes associés du reflux gastro-œsophagien (RGO) sont provoqués par le reflux de l’acide gastrique dans l’œsophage. Le reflux peut être favorisé par la consommation de repas inappropriés, tels que les fritures et les fast-foods, et par les repas pris tard dans la nuit. Les brûlures d’estomac peuvent résulter de la prise de certains médicaments, tels que les médicaments pour la tension artérielle, qui sont couramment pris par les personnes âgées. La prise de poids avec l’âge augmente la probabilité de développer un RGO et des brûlures d’estomac.

Cancer colorectal

Les cancers de l’appareil digestif ne sont pas les cancers les plus courants et les plus connus. Cependant, l’ensemble des cancers liés à l’appareil digestif est responsable d’environ un tiers des décès par cancer.

Santé mentale

L’axe intestin-cerveau montre qu’un intestin sain peut avoir une influence positive sur la santé mentale, en réduisant la dépression et l’anxiété, qui sont liées à la longévité. Les perturbations de l’axe intestin-cerveau affectent la motilité et la sécrétion intestinales, contribuent à l’hypersensibilité viscérale et entraînent des altérations cellulaires des systèmes entéro-endocrinien et immunitaire.

Les maladies gastro-intestinales, telles que le syndrome du côlon irritable, s’accompagnent souvent de comorbidités psychologiques liées à des modifications du microbiome intestinal. En outre, des études ont montré que la composition de la flore intestinale peut avoir un impact sur le développement du cerveau des fœtus et des nouveau-nés. Il n’est pas surprenant de constater que l’alimentation a également une incidence sur l’effet du microbiote intestinal sur les performances cognitives.

Conclusion

Presque chaque jour de notre vie, notre corps absorbe et transforme une grande masse de substances, contenant des éléments non comestibles et souvent même toxiques. À bien des égards, notre système digestif est la partie la plus solide de notre corps. Par exemple, les cellules épithéliales intestinales sont remplacées environ tous les 2 à 5 jours, ce qui est essentiel pour maintenir l’intégrité et la fonction de la barrière digestive exposée à des enzymes digestives agressives et à des niveaux de pH variables.

Cette partie du corps peut donner des idées aux scientifiques sur la manière d’obtenir un corps plus résistant et de meilleures cellules souches.

La bonne nouvelle du mois : Repair Biotechnologies a mis au point la plate-forme de dégradation du cholestérol, une approche sûre pour traiter les affections médicales dues à des accumulations localisées d’excès de cholestérol.

Repair Biotechnologies a mis au point une thérapie génique LNP-ARNm qui a donné des résultats prometteurs dans des modèles précliniques d’athérosclérose. Dans le modèle de souris LDLR knock-out, la thérapie a réduit le volume de la plaque aortique de 17 % après six semaines de traitement. En outre, dans le modèle de souris APOE knock-out, la thérapie a permis d’éliminer les lipides de la plaque et d’en améliorer la stabilité.

La thérapie fonctionne en éliminant l’excès de cholestérol libre toxique dans le foie, en restaurant l’homéostasie hépatique et en générant des bénéfices systémiques dans tout le corps. L’entreprise se prépare à un tour de table de série A afin d’ouvrir la voie à son premier essai clinique en 2026, ciblant l’hypercholestérolémie familiale homozygote, une maladie génétique rare. Il existe un potentiel d’approbation accélérée, ce qui pourrait conduire à une utilisation non indiquée pour traiter l’athérosclérose sévère dans une population plus large.

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La Mort de la Mort, Lettre mensuelle

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°181. Mai 2024. Nos organes ne vieillissent pas tous au même rythme

Si l’immortalité consiste à perpétuer nos propres métabolismes, pourquoi pas ? Cette immortalité, qu’elle soit bionique ou technologique, est concevable. Jean-Michel Besnier, philosophe français (source)

Le thème de ce mois-ci : Nos organes ne vieillissent pas tous au même rythme

Introduction

Nous commençons à vieillir, chacun différemment, avant notre naissance. Par exemple, l’âge épigénétique des bébés de sexe masculin est en moyenne plus élevé que celui des bébés de sexe féminin. Lorsque nous mourons de maladies liées à la vieillesse, certains organes peuvent être encore relativement « jeunes ».

Les différents organes du corps humain peuvent vieillir à des rythmes différents. Le vieillissement est un processus complexe influencé par divers facteurs, notamment la génétique, le mode de vie, l’exposition à l’environnement et l’état de santé général. Certains organes peuvent montrer des signes de vieillissement plus tôt ou plus nettement que d’autres en raison de différences dans leur structure, leur fonction et leur susceptibilité aux dommages au fil du temps, ainsi que des spécificités de notre comportement et de nos habitudes.

La peau est souvent l’un des premiers organes à présenter des signes visibles de vieillissement, tels que les rides et les taches de vieillesse, en raison de l’exposition au soleil et à d’autres facteurs environnementaux. De même, le système cardiovasculaire peut présenter des signes de vieillissement en raison de modifications de l’élasticité et de la fonction des vaisseaux sanguins, ce qui entraîne des pathologies telles que l’hypertension et l’athérosclérose. Le système digestif ralentit en raison de l’affaiblissement des contractions musculaires. Le cerveau présente généralement des changements liés à l’âge, tels qu’une diminution des fonctions cognitives et de la mémoire, mais cela varie considérablement d’un individu à l’autre et certains centenaires peuvent conserver des capacités cognitives normales en raison de la plasticité du système neuronal.

Foie

L’impact du vieillissement sur la fonction hépatique reste un sujet peu compris, la plupart de nos connaissances cliniques provenant de la chirurgie de transplantation. Bien que des résultats comparables aient été observés dans les greffes de foie provenant de donneurs plus âgés, l’application de ces résultats à la résection hépatique majeure pose des problèmes en raison de l’élimination substantielle de la masse hépatique.

Des données suggèrent des altérations liées à l’âge dans les processus hépatiques, y compris la détérioration post-transplantation des tests conventionnels de la fonction hépatique et des problèmes de régénération, conduisant à des résultats moins bons chez les patients plus âgés. Les études cliniques manquent souvent de valeurs seuils validées pour l’âge, ce qui rend l’interprétation difficile.

Le cœur

En vieillissant, les individus deviennent de plus en plus sensibles aux problèmes cardiaques tels que les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux, les maladies coronariennes et l’insuffisance cardiaque. Ces affections peuvent avoir un impact significatif sur la qualité de vie des personnes âgées et sont des causes majeures d’invalidité. Le processus de vieillissement entraîne des changements au niveau du cœur et des vaisseaux sanguins. Bien que le cœur ne batte plus aussi rapidement qu’il le faisait dans sa jeunesse en cas d’activité physique ou de stress, la fréquence cardiaque au repos reste généralement stable. Cependant, un changement commun lié à l’âge est l’augmentation de la rigidité des grosses artères, connue sous le nom d’artériosclérose ou de durcissement des artères, conduisant à une pression artérielle élevée.

L’hypertension artérielle, associée à d’autres facteurs de risque comme le vieillissement, accroît le risque d’athérosclérose, une affection caractérisée par l’accumulation de dépôts graisseux dans les parois artérielles, qui les rétrécissent et les durcissent. Cela restreint la circulation du sang riche en oxygène vers les organes et les tissus, ce qui peut entraîner des maladies cardiaques. L’accumulation de plaques dans les artères coronaires peut réduire le flux sanguin vers le muscle cardiaque, provoquant des lésions cardiaques et, à terme, une insuffisance cardiaque. Des contrôles réguliers de la tension artérielle sont essentiels pour les personnes âgées, même si elles se sentent en bonne santé, car les modifications artérielles liées à l’âge peuvent les prédisposer à l’hypertension. Les valvules cardiaques peuvent devenir plus épaisses et moins souples, entravant la circulation sanguine et provoquant une accumulation de liquide. En outre, les cavités cardiaques peuvent s’élargir, tandis que la paroi du cœur s’épaissit, ce qui augmente le risque de fibrillation auriculaire, un trouble du rythme fréquent chez les personnes âgées.

Cerveau

Avec l’âge, des changements se produisent dans toutes les parties du corps, y compris le cerveau :

Certaines zones du cerveau responsables de l’apprentissage et des tâches mentales complexes peuvent se rétrécir.

La communication entre les neurones dans des régions spécifiques du cerveau peut devenir moins efficace.

Le flux sanguin vers le cerveau peut diminuer et l’inflammation, qui est une réaction à une blessure ou à une maladie, peut augmenter. Ces changements cérébraux peuvent affecter les fonctions mentales, même chez les personnes âgées en bonne santé.

Par exemple, certains peuvent éprouver des difficultés à effectuer des tâches complexes de mémoire ou d’apprentissage, bien qu’ils soient souvent tout aussi performants lorsqu’ils disposent de plus de temps. Cette période d’adaptation est normale avec le vieillissement. Il est prouvé que le cerveau conserve sa capacité d’adaptation, ce qui permet aux individus de relever de nouveaux défis à mesure qu’ils vieillissent. Le cerveau régit diverses fonctions cognitives telles que la mémoire, la prise de décision et la planification, qui sont cruciales pour les tâches quotidiennes et l’autonomie.

Les changements cognitifs les plus courants avec l’âge sont les suivants :

Les personnes âgées peuvent mettre plus de temps à trouver les mots ou à se souvenir des noms. Les capacités multitâches peuvent poser des problèmes. Il peut y avoir de légères diminutions de la capacité d’attention. Toutefois, le vieillissement peut également entraîner des changements cognitifs positifs. Les personnes âgées disposent souvent d’un vocabulaire plus étendu et d’une signification plus profonde des mots que leurs homologues plus jeunes, peut-être en raison de l’accumulation d’expériences de vie et de connaissances. Les chercheurs étudient activement la manière dont les personnes âgées appliquent cette sagesse et son impact sur les fonctions cérébrales. Malgré les changements cognitifs, les personnes âgées peuvent encore s’adonner à diverses activités qu’elles ont appréciées tout au long de leur vie. Les recherches indiquent qu’elles peuvent acquérir de nouvelles compétences, créer de nouveaux souvenirs et améliorer leurs compétences linguistiques.

Poumons

Les changements normaux liés au vieillissement qui affectent le système respiratoire englobent des changements anatomiques, physiologiques et immunologiques. Les altérations structurelles comprennent des déformations de la paroi thoracique et de la colonne vertébrale, réduisant la compliance du système respiratoire et augmentant la charge de travail de la respiration. Le parenchyme pulmonaire subit une perte de structure de soutien, ce qui entraîne une dilatation des espaces aériens, souvent appelée « emphysème sénile ».

Avec l’âge, la force des muscles respiratoires diminue, ce qui peut empêcher une toux efficace, essentielle pour dégager les voies respiratoires. La fonction pulmonaire atteint généralement sa maturité entre 20 et 25 ans, après quoi on observe un déclin progressif. L’espace mort alvéolaire augmente, ce qui affecte les niveaux d’oxygène artériel sans avoir d’impact significatif sur l’élimination du dioxyde de carbone. En outre, les récepteurs des voies respiratoires subissent des modifications fonctionnelles, devenant moins réactifs aux médicaments que chez les individus plus jeunes. Les personnes âgées peuvent ressentir moins de dyspnée et une réponse ventilatoire réduite à l’hypoxie et à l’hypercapnie, ce qui les rend plus sensibles à une défaillance ventilatoire pendant les périodes de demande accrue, comme dans le cas d’une insuffisance cardiaque ou d’une pneumonie, et peut conduire à des résultats plus médiocres.

Au moins un poumon est nécessaire à la survie. Bien qu’il existe un cas documenté d’un patient ayant survécu pendant six jours sous assistance respiratoire après l’ablation de ses deux poumons jusqu’à ce qu’une transplantation pulmonaire soit effectuée, il ne s’agit pas d’une procédure de routine et la survie à long terme sans poumons n’est pas possible. En revanche, il est possible de vivre avec un seul poumon. La pneumonectomie, c’est-à-dire l’ablation chirurgicale d’un poumon entier, est généralement pratiquée en cas de cancer du poumon ou de lésions pulmonaires. De nombreuses personnes n’ayant qu’un seul poumon peuvent avoir une espérance de vie normale, bien qu’elles puissent être limitées dans leurs activités vigoureuses et souffrir d’essoufflement.

Rein

Le vieillissement humain est associé à des changements moléculaires, structurels et fonctionnels dans divers systèmes organiques, y compris les reins. Avec l’âge, les reins subissent un déclin fonctionnel progressif ainsi que des altérations histologiques macroscopiques et microscopiques, qui sont exacerbées par des comorbidités systémiques telles que l’hypertension et le diabète sucré, ainsi que par des maladies rénales préexistantes ou sous-jacentes. Bien que le vieillissement en lui-même ne provoque pas de lésions rénales, les changements physiologiques associés au vieillissement normal peuvent altérer la capacité de réparation des reins, ce qui rend les personnes âgées plus vulnérables aux maladies rénales aiguës, aux maladies rénales chroniques et à d’autres affections rénales.

La sénescence cellulaire joue un rôle crucial dans le vieillissement rénal, impliquant de nombreux mécanismes de signalisation cellulaire. Nombre de ces mécanismes pourraient être ciblés pour des interventions visant à ralentir, voire à inverser le vieillissement rénal. Les caractéristiques cliniques du vieillissement rénal mettent en évidence les avancées récentes dans la compréhension du rôle de la sénescence cellulaire dans ce processus et explorent les stratégies interventionnelles potentielles et les nouvelles cibles thérapeutiques.

La vie est incompatible avec la perte totale de la fonction rénale, bien que l’hémodialyse puisse servir de substitut. Cependant, contrairement à la plupart des autres organes, nos reins sont surdimensionnés, offrant plus de capacité que nécessaire. En fait, un seul rein avec seulement 75 % de sa capacité fonctionnelle peut maintenir la vie de manière efficace.

Thymus

Le thymus est un organe utile, mais non nécessaire à notre survie. Sa taille diminue avec l’âge et il disparaît totalement chez de nombreuses personnes âgées de 60 ans ou plus.

L’ablation chirurgicale du thymus (thymectomie) est parfois nécessaire pour traiter des affections telles que les tumeurs thymiques ou la myasthénie grave. On peut vivre sans thymus. Cependant, des études ont montré que l’ablation du thymus chez les nourrissons est liée à un risque plus élevé d’infections et de troubles auto-immuns. Les adultes qui subissent cette procédure présentent généralement moins d’effets indésirables.

On peut également vivre sans pancréas, sans rate et sans vésicule biliaire, ainsi que sans des organes tels que l’appendice, le côlon et, pour les femmes, l’utérus et les ovaires. Nous pouvons également vivre avec un seul poumon ou un seul rein. Cependant, vivre sans ces organes nécessite quelques adaptations du mode de vie. Il est important de prendre les médicaments prescrits, de surveiller sa glycémie et de rester actif.

La vie des organes après la mort

Les organes ont des durées de viabilité variables après la mort, ce qui dicte l’urgence de les associer à des receveurs. En voici la répartition :

Cœur : 4-6 heures

Poumons : 4-6 heures Semblable aux greffes de cœur.

Foie : 8-12 heures.

Reins : 24-36

Conclusion

Le vieillissement est un processus fascinant qui affecte lentement toutes les parties du corps. Pour trouver un moyen d’échapper à la sénescence, il faudra soit trouver un moyen d’arrêter la sénescence dans chaque partie du corps, soit, plus probablement, trouver un moyen global et vérifier s’il fonctionne pour toutes les parties du corps.

La bonne nouvelle du mois : En Europe, nous vivons plus longtemps que jamais.

En 2023, l’espérance de vie à la naissance dans l’UE était de 81,5 ans, en hausse de 0,9 an par rapport à 2022 et de 0,2 an par rapport au niveau prépandémique de 2019, selon les données publiées par Eurostat le 3 mai.

Il s’agit d’une évolution très positive et des meilleurs progrès réalisés en un an depuis de nombreuses années. Cela signifie également que les conséquences négatives du covid-19 sont enfin derrière nous.

Dans 15 pays sur 27, l’espérance de vie a dépassé la moyenne de l’UE, les espérances les plus élevées étant enregistrées en Espagne (84,0 ans), en Italie (83,8 ans) et à Malte (83,6 ans). À l’inverse, l’espérance de vie à la naissance la plus faible est observée en Bulgarie (75,8 ans), en Lettonie (75,9 ans) et en Roumanie (76,6 ans).

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La Mort de la Mort, Lettre mensuelle

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°180. Avril 2024. Organes sur puce

L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative par les professionnels de la santé doit se généraliser ; il serait contraire à l’éthique de se passer de l’aide de ces outils.

Principe éthique de l’Académie de médecine. Les systèmes d’IA générative dans le domaine de la santé : enjeux et perspectives, 5 mars 2024.

Le thème de ce mois-ci : Organes sur puce

Introduction

L’organe sur puce (OOC) est une technologie qui implique la création de dispositifs de culture cellulaire microfluidiques qui simulent les activités, la mécanique et les réponses physiologiques d’organes ou de systèmes d’organes entiers.

Ces puces contiennent généralement de petites chambres tapissées de cellules vivantes qui imitent la structure et la fonction d’organes spécifiques, tels que le cœur, le foie, les poumons ou les reins. L’objectif de la technologie des organes sur puce est de fournir un modèle plus précis de la physiologie humaine par rapport aux cultures cellulaires 2D traditionnelles ou aux tests sur les animaux.

En recréant le microenvironnement d’un organe, y compris des facteurs tels que la circulation des fluides, les forces mécaniques et les interactions cellule-cellule, les chercheurs peuvent étudier les mécanismes des maladies, tester l’efficacité et la toxicité des médicaments et même personnaliser la médecine. Chaque puce peut reproduire certaines fonctions de l’organe correspondant, ce qui permet aux chercheurs d’étudier les interactions entre les différents organes et systèmes du corps, ce que l’on appelle les systèmes « corps sur puce ». Cette technologie pourrait accélérer la découverte de médicaments, les tests toxicologiques et la médecine personnalisée en offrant des modèles plus fiables et plus pertinents pour l’étude de la biologie et des maladies humaines. Certains aspects liés au vieillissement ont été étudiés, mais il reste encore à suivre les interactions entre les organes sur le long terme et les aspects liés à la sénescence.

La différence entre un organe sur puce et un organoïde réside dans le fait que les organes sur puce sont des dispositifs microfluidiques imitant les réponses physiologiques d’organes entiers, offrant un contrôle précis des micro environnements pour les tests de médicaments et la modélisation des maladies, tandis que les organoïdes sont des amas cellulaires en 3D dérivés de cellules souches, reproduisant les structures et les fonctions d’organes spécifiques, servant d’outils précieux pour l’étude du développement, des maladies et de la médecine personnalisée, bien qu’avec un contrôle moindre des micro environnements.

Comparaison des caractéristiques des cultures cellulaires 2D et 3D

Types d’organes sur puce

Poumon

Une étude réalisée en 2021 montre que la technologie du poumon sur puce utilise une membrane biologique, extensible et biodégradable composée de collagène et d’élastine, qui simule un réseau d’alvéoles miniatures dont les dimensions sont proches de celles que l’on trouve in vivo. Cette membrane se biodégrade et peut être facilement personnalisée en termes d’épaisseur, de composition et de rigidité grâce à un processus de fabrication simple. La barrière air-sang est reconstruite à l’aide de cellules épithéliales alvéolaires pulmonaires primaires provenant de patients et de cellules endothéliales pulmonaires primaires. La membrane conserve notamment les marqueurs typiques des cellules épithéliales alvéolaires et préserve les propriétés de la barrière jusqu’à trois semaines.

Rein

En utilisant la technologie du rein sur puce, les chercheurs peuvent reproduire les conditions physiologiques que l’on trouve dans les organes humains. Divers modèles de rein sur puce ont été créés pour imiter le microenvironnement du tubule rénal, démontrant une plus grande précision dans la prédiction de la néphrotoxicité des médicaments par rapport aux méthodes traditionnelles. En utilisant des plateformes de rein sur puce, les chercheurs peuvent évaluer diverses réponses biologiques induites par les médicaments. À l’avenir, l’intégration des reins sur puce dans des systèmes multi-organes est prévue. En outre, le rein sur puce est prometteur pour la modélisation de la maladie et le développement de nouvelles thérapies de remplacement rénal.

Pancréas

La plateforme Pancréas-sur-puce émule la fonctionnalité native et les interactions cellulaires des cellules pancréatiques avec plus de précision que les modèles conventionnels de culture de cellules humaines. Cette puce facilite la reproduction de la dynamique de l’écoulement des fluides observée in vivo. L’utilisation du pancréas sur puce a permis de répondre à une question fondamentale concernant le diabète lié à la mucoviscidose (DFM) : la perte de la fonction CFTR dans les cellules épithéliales du canal pancréatique (PDEC) est-elle un facteur primordial dans le développement du DFM ? Une étude suggère qu’en effet, le dysfonctionnement de la CFTR dans les cellules épithéliales du canal pancréatique contribue de manière significative à l’apparition de la fibrose kystique. 

Cœur

Les maladies cardiovasculaires (MCV) constituent la première cause de mortalité dans de nombreux pays. Cependant, le développement de médicaments cardiovasculaires se heurte à des obstacles importants : (a) les modèles animaux pour les MCV ne permettent souvent pas de prédire les réactions humaines ; (b) les effets indésirables varient d’un organisme à l’autre ; et (c) le processus est long et coûteux. Des technologies d’organes sur puce ont été proposées pour reproduire les conditions dynamiques du système cardiovasculaire, en particulier le cœur et le système vasculaire général. Ces systèmes s’attachent particulièrement à reproduire l’organisation structurelle, la contrainte de cisaillement, la pression transmurale, l’étirement mécanique et la stimulation électrique.

Un cœur battant sur puce a été conçu avec des tissus cardiaques de micro-ingénierie hautement fonctionnels, permettant de prédire les changements hypertrophiques dans les cellules cardiaques. Ce dispositif innovant démontre la capacité de produire des microtissus cardiaques avec un couplage mécanique et électrique amélioré entre les cellules voisines. En outre, le modèle présente un effet chronotrope positif lorsqu’il est exposé à l’isoprénaline, ce qui suggère son utilité potentielle pour la découverte de médicaments et les études de toxicité.

Entreprises impliquées dans le développement de la technologie

Plusieurs grandes entreprises sont à la tête du développement de modèles d’organes sur puce dans le monde entier. En Europe, nous avons Mimetas, dont le siège est aux Pays-Bas, qui offre une large gamme de modèles d’organes sur puce, y compris les reins, les intestins, les tumeurs et autres. Elvesys, basée en France, se concentre sur le développement de systèmes microfluidiques. AlveoliX, située en Suisse, est spécialisée dans les modèles de poumons humains sur puce. TissUse, basée en Allemagne, propose des solutions multi-organes sur puce. Enfin, BiomimX, basée en Italie, est reconnue pour son expertise dans la génération de modèles prédictifs d’organes et de pathologies humaines pour les tests de médicaments.

Emulate, l’une des principales entreprises dans ce domaine, est basée aux États-Unis et se spécialise dans la création de modèles avancés tels que les poumons sur puce, les intestins sur puce et les systèmes de barrière hémato-encéphalique sur puce. AxoSim, basée aux États-Unis, se consacre à la création de puces microfluidiques spécialisées dans la lutte contre le cancer. TaraBiosystems, une autre société basée aux États-Unis, est connue pour ses modèles de cœur sur puce. Nortis Bio, basée aux États-Unis, est spécialisée dans les modèles de reins sur puce. BioIVT, également basée aux États-Unis, fournit des modèles établis tels que les îlots pancréatiques et l’épithélium des voies respiratoires pulmonaires.

Utilisation d’organes sur puce dans les études de longévité

Les organoïdes et la technologie des puces microfluidiques représentent des avancées significatives en biologie moléculaire. Les organoïdes, modèles miniatures d’organes générés à partir de cellules souches, imitent efficacement la morphologie et la fonction des organes réels. D’autre part, les organes sur puce utilisent des tunnels sculptés de manière complexe sur des surfaces en plastique ou en polymère pour héberger des cellules et stimuler la circulation sanguine dans le corps humain. Ces technologies sont apparues comme des solutions aux défis posés par le développement de médicaments, qui est souvent lent, coûteux et susceptible d’échouer en raison d’outils prédictifs inadéquats. En combinant les organoïdes et les organes sur puce pour créer des « organoïdes sur puce », les chercheurs peuvent tirer parti de la précision biologique des organoïdes et des capacités dynamiques des puces microfluidiques, ce qui permet d’étudier plus précisément les caractéristiques des maladies et les réactions aux médicaments. Par exemple, l’intégration d’un système vasculaire fonctionnel dans les organoïdes améliore leur complexité et leur pertinence physiologique. Le potentiel des organoïdes sur puce va au-delà du dépistage des médicaments et s’étend à des applications en médecine régénérative et en recherche biologique fondamentale. Ces technologies pourraient révolutionner la recherche médicale et les pratiques de développement de médicaments, en remplaçant éventuellement les tests sur les animaux dans les études toxicologiques et en développant des thérapies personnalisées.

BIOFABICS, une start-up portugaise financée par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne, est pionnière en matière d’outils de conception personnalisés pour la biofabrication, en particulier dans le domaine émergent de la technologie des organes sur puce (OOC). L’objectif de l’entreprise est d’exploiter les processus de personnalisation automatisés pour permettre aux utilisateurs de créer de vastes réseaux de modèles d’organes interconnectés. Actuellement, BIOFABICS se consacre principalement à la recherche préclinique.

En 2022, la NASA, en collaboration avec les National Institutes of Health (NIH), la Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) du ministère de la santé et des services sociaux et la Food and Drug Administration (FDA), a sélectionné 8 projets de recherche visant à accroître la longévité des puces tissulaires 3D à un minimum de 6 mois. Cet effort multi-agences vise à prolonger la viabilité des tissus et la fonction physiologique grâce à des capacités d’ingénierie automatisées, permettant des lectures en ligne en temps réel dans des modèles humains in vitro complexes, tels que les puces tissulaires ou les systèmes microphysiologiques. Les objectifs scientifiques de cette initiative étaient notamment de mieux comprendre les modèles de maladies, de faciliter le développement de médicaments, d’optimiser la conception des essais cliniques, de comprendre les expositions chimiques et environnementales et les contre-mesures, et d’étudier les changements physiologiques induits par l’environnement des vols spatiaux. La caractérisation approfondie des puces tissulaires, en particulier la distinction entre les expositions aiguës et chroniques, est essentielle à la réussite de ces projets et marque une avancée significative dans l’évolution de ces technologies.

La bonne nouvelle du mois : Rajeunir l’immunité des personnes âgées en éliminant les cellules souches à tendance myéloïde

Des chercheurs de l’université de Stanford (Etats-Unis) ont découvert que l’épuisement des cellules souches hématopoïétiques à base myéloïde (my-HSC) chez des souris âgées rajeunissait leur système immunitaire, en stimulant les progéniteurs lymphocytaires, les cellules T naïves et les cellules B. Cela a conduit à une amélioration des réponses immunitaires aux infections virales. Ceci laisse entrevoir une approche potentielle pour lutter contre le déclin immunitaire et l’inflammation liés à l’âge.

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La Mort de la Mort, Lettre mensuelle

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°178. Février 2024. Systèmes de reproduction et longévité.

Nous pensons que renverser le vieillissement est la quête la plus incroyable de l’humanité depuis la course à l’espace.

Manifeste Dior.

Le thème de ce mois-ci- Systèmes de reproduction et longévité.

Introduction

 Il est bien connu que la ménopause est un processus qui arrête totalement la fertilité, tandis que l’andropause ne fait souvent que diminuer la fertilité et que de nombreux animaux femelles ne cessent d’être fertiles qu’à leur mort.

Un phénomène moins connu est que la fertilité des souris femelles diminue rapidement à l’âge de 6 mois, ce qui pourrait être très utile pour étudier les traitements de rajeunissement.

Les femmes

La ménopause marque une étape naturelle dans la vie d’une femme. Elle survient généralement vers l’âge de 50 ans, mais cela peut varier. Pendant cette période, les ovaires cessent de produire des œstrogènes et de la progestérone. L’ovulation cesse, ce qui signifie qu’une grossesse n’est plus possible.

Les règles cessent et la ménopause est confirmée après un an d’absence de règles. Il est conseillé de poursuivre la contraception jusqu’à cette étape. À mesure que les niveaux d’hormones diminuent, le système reproducteur se modifie :

Les tissus vaginaux peuvent devenir plus fins, plus secs, moins souples et sujets à des irritations, ce qui peut entraîner des rapports sexuels douloureux.

Le risque d’infections vaginales à levures peut augmenter. Les tissus génitaux externes peuvent diminuer de taille et s’amincir, provoquant parfois une gêne.

Ces changements font partie du processus naturel de vieillissement et peuvent nécessiter des ajustements et une prise en charge pour les femmes qui les subissent.

Les hommes

Avec l’âge, le corps des hommes subit des changements au niveau du système reproducteur, ce qui peut parfois entraîner des sentiments de dépression, des sautes d’humeur et des malaises. C’est ce qu’on appelle l’andropause ou ménopause masculine. Toutefois, contrairement à ce qui se passe chez les femmes, la fertilité ne s’arrête généralement pas.

Voici quelques changements qui se produisent :

  • Les testicules peuvent devenir plus petits et moins fermes parce qu’ils produisent moins de testostérone, ce qui peut diminuer la libido.
  • Le nombre de spermatozoïdes peut diminuer d’environ 30 % à l’âge de 60 ans.
  • La prostate peut rétrécir entre 50 et 60 ans, mais elle peut grossir et devenir cancéreuse à l’âge de 70 ans.
  • Les glandes qui produisent le sperme sont plus légères et ne peuvent plus en contenir autant après 60 ans.

Système de reproduction et longévité chez les humains

Le vieillissement reproducteur féminin est un processus naturel guidé par des voies biologiques, mais il présente des aspects uniques. De nombreuses recherches récentes ont mis en évidence les liens complexes entre le vieillissement reproductif et le vieillissement d’autres systèmes de l’organisme, ce qui soulève des questions sur les causes et les effets. Il a été constaté que le vieillissement reproductif peut affecter le vieillissement des cellules, des tissus, des organes et des systèmes de l’ensemble de l’organisme. Lorsque les femmes atteignent la fin de leurs années de procréation, elles présentent souvent un risque plus élevé de maladies liées à l’âge. D’autre part, les phases de la ménarche (premières règles) et de la ménopause, ainsi que les variations de la durée de la vie reproductive peuvent avoir des conséquences sociales. En fonction des informations sur leur fertilité, les femmes peuvent retarder le moment d’avoir des enfants. En identifiant et en utilisant des marqueurs de vieillissement précis, nous pouvons prédire le moment de la ménopause et déterminer avec exactitude l’âge biologique et reproductif d’une personne.

Une diminution des hormones sexuelles telles que la testostérone chez les hommes (andropause) et l’œstradiol chez les femmes (ménopause) est souvent liée au vieillissement. Chez les hommes, la baisse du taux de testostérone peut entraîner une diminution de la masse musculaire et osseuse, ainsi que des capacités physiques. Chez les femmes, l’impact de la baisse de l’estradiol sur la santé osseuse est bien compris, mais il reste à clarifier s’il affecte la masse musculaire et la fonction motrice. Cependant, le manque de plusieurs hormones importantes peut être le signe d’une mauvaise santé et d’une durée de vie plus courte chez les personnes âgées. Il vaut la peine d’étudier si les thérapies de remplacement hormonal pourraient aider à gérer des conditions telles que la perte musculaire liée à l’âge, la perte de poids liée au cancer ou les maladies. Utilisés avec précaution chez les bons patients, les traitements hormonaux substitutifs permettent de prévenir ou d’inverser la perte musculaire et osseuse, de maintenir la fonction motrice et de favoriser un vieillissement en bonne santé et un allongement de la durée de vie.

Les cellules sexuelles féminines, comme certaines autres cellules du corps, ont des limites : elles ne peuvent pas se diviser ou vivre pendant de longues périodes, ce qui entraîne l’accumulation des dommages à l’ADN associés au vieillissement. Cependant, leur fonction essentielle est de transmettre l’information génétique à la génération suivante. Il est important de noter que ces cellules sexuelles vieillissantes ne contribuent pas à la création d’une descendance, ce qui garantit que les enfants n’héritent pas des changements liés à l’âge. Cela met en évidence une façon particulière dont les cellules sexuelles semblent échapper au vieillissement, ce qui les distingue des autres cellules de l’organisme.

Les causes de la ménopause précoce et prématurée, un type de vieillissement reproductif rapide, sont diverses. Les maladies chroniques qui entraînent une inflammation permanente de l’organisme peuvent jouer un rôle, directement ou indirectement. Les prédispositions génétiques, les troubles auto-immuns et les maladies infectieuses sont généralement associés à l’insuffisance ovarienne prématurée, une condition liée à la ménopause précoce.

Différences de durée de vie entre les souris femelles et les souris mâles

Le programme de test des interventions (ITP) évalue les composés potentiels en fonction de leur capacité à retarder le vieillissement, mesuré par l’allongement de la durée de vie ou le report de l’apparition ou la réduction de la gravité des maladies liées à l’âge chez la souris. Nous pouvons constater une différence dans les résultats lorsque les deux sexes sont comparés.  Une étude montre que chez les souris femelles, l’administration combinée de Rapamycine et d’acarbose n’a pas entraîné une durée de vie plus longue ou plus courte que celle observée précédemment avec le seul traitement Rapa. Ce résultat pourrait être dû aux avantages modestes en termes de survie observés dans les groupes antérieurs de souris femelles recevant uniquement de l’Aca. Une autre étude a montré que la canagliflozine prolonge la durée de vie chez des souris mâles génétiquement hétérogènes, mais pas chez des souris femelles, et que le 17-a-estradiol en fin de vie prolonge la durée de vie chez des souris mâles UM-HET3 vieillissantes ; le riboside de nicotinamide et trois autres médicaments n’affectent pas la durée de vie chez les deux sexes. La rapamycine semble être le seul médicament qui montre de manière cohérente une augmentation de la durée de vie médiane et maximale chez les souris femelles. Une étude a montré que la rapamycine augmente la durée de vie et inhibe la tumorigenèse spontanée chez les souris femelles consanguines.

La rapamycine a inhibé la prise de poids liée à l’âge, diminué le taux de vieillissement, augmenté la durée de vie (en particulier chez les derniers survivants) et retardé l’apparition de cancers spontanés. 22,9 % des souris traitées à la rapamycine ont survécu à l’âge de la mort de la dernière souris du groupe témoin. Nous avons donc démontré pour la première fois chez des souris consanguines normales que la durée de vie peut être prolongée par la rapamycine. Cela ouvre la voie à la mise au point de doses et de calendriers optimaux de rapamycine en tant que modalité de lutte contre le vieillissement.

Il n’y a pas beaucoup d’informations disponibles sur les raisons de cette différence dans l’effet des divers composés anti-âge entre les mâles et les femelles, mais on suppose que les hormones sexuelles  et le fonctionnement de l’utérus ont un effet sur le taux de vieillissement de ces souris femelles.

 Conclusion

On pourrait imaginer que les organes entourant les cellules qui produisent la prochaine génération vieillissent moins vite que le reste du corps, voire ne vieillissent pas. Ce n’est pas le cas. Même les cellules qui génèrent un nouvel être humain « rajeunissent » après la fondation et les premières divisions des cellules. Nous espérons qu’un jour nous pourrons apprendre à reproduire un processus similaire pour toutes les cellules.

La bonne et étrange nouvelle du mois : Des poissons centenaires trouvés dans le désert (Ictiobus)

Une vidéo intéressante récente explique qu’en 1919, des humains aujourd’hui tous morts ont décidé de peupler un lac artificiel avec trois espèces de poissons comestibles appelés poissons-buffles.

Le poisson provenait de la région du fleuve Mississippi. Le nouvel environnement était constitué de lacs dans une région désertique de l’Arizona. Aujourd’hui, 90 % des poissons buffles capturés dans le lac Apache ont plus de 80 ans et certains des poissons buffles originaux issus du repeuplement de l’Arizona en 1918 sont probablement encore en vie et en bonne santé. Mais ce n’est pas tout : le nouvel environnement de ces poissons est suffisamment favorable pour leur permettre de vivre très longtemps (plus de deux fois plus longtemps que ce qui était connu comme la durée de vie maximale de ces poissons auparavant), mais il ne semble pas suffisamment favorable pour permettre la reproduction, du moins pendant de nombreuses années. Y a-t-il un lien ? Un élixir de longue vie dissous dans l’eau, mais rendant la reproduction impossible. Il nous reste à espérer plus d’informations.

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La Mort de la Mort, Lettre mensuelle

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°177. Janvier 2024. Les différentes durées de vie des animaux : Très longues, très courtes, dans le monde réel et dans les laboratoires

Imaginez une souris plutôt cultivée se demandant s’il est théoriquement possible de vivre plus longtemps que l’espérance de vie moyenne de deux ans et demi ? Bien sûr que c’est possible, dirait-elle, il suffit de regarder l’espèce humaine (…), des mammifères comme nous qui vivent trente à quarante fois plus longtemps ! Au-delà de nos limites biologiques: Les secrets de la longévité. 2011. Miroslav Radman.

Le thème de ce mois-ci. Les différentes durées de vie des animaux : Très longues, très courtes, dans le monde réel et dans les laboratoires

La plupart des gens considèrent une durée de vie de 80 ans comme quelque chose de logique et de bon. Si notre durée de vie normale était de 20 ans ou de 300 ans, nous la considérerions probablement aussi comme logique et bonne. Les philosophes et les religions expliqueraient de manière convaincante pourquoi une vie plus courte ou plus longue serait néfaste.

La durée de vie normale des animaux sénescents peut varier de façon extrême, de quelques jours à quelques siècles. Il existe même des animaux spécifiques qui ne vieillissent jamais et peuvent vivre des milliers d’années et d’autres qui meurent avant de naître. En ce qui concerne nos proches cousins les mammifères, la variation va de deux à deux cent ans. Dans cette lettre d’information, nous aborderons les animaux qui ont la vie la plus longue, ceux qui ont la vie la plus courte et ceux que nous étudions en laboratoire pour comprendre leur longévité.

Immortalité biologique

L’immortalité biologique signifie l’absence de sénescence irréversible. Cela implique, entre autres, que la fertilité ne diminue pas avec l’âge. Cela a été dit pour un certain nombre d’animaux. Cependant, une observation systématique pendant des siècles est impossible et, dans la plupart des cas d’affirmation de l’immortalité biologique, aucune durée de vie de plusieurs siècles n’est prouvée.

On peut noter, concernant la vie en dehors du règne animal, que certaines plantes, notamment certains arbres, mais aussi des posidonies, et des êtres vivants unicellulaires semblent biologiquement immortels.

Turritopsis nutricula

Turritopsis nutricula, communément appelée « méduse immortelle », a captivé la communauté scientifique en raison de son extraordinaire capacité à inverser son processus de vieillissement et à atteindre potentiellement l’immortalité biologique. Cette espèce de méduse unique, présente dans les océans du monde entier, commence sa vie sous la forme d’un polype, une forme de vie sous-marine attachée au fond de la mer. Au fur et à mesure de sa croissance, Turritopsis nutricula se transforme progressivement en méduse. En cas de difficulté, elle peut régresser au stade de polype avant de se retransformer en méduse, capable de répéter ce cycle indéfiniment. Cet organisme peut inverser ses cellules matures pour revenir à leur forme première, redémarrant ainsi son cycle de vie. Bien sûr, le concept d’immortalité biologique est complexe, mais la remarquable capacité de rajeunissement de Turritopsis nutricula offre un aperçu fascinant des possibilités de prolongation de la vie dans le règne animal.

Il existe d’autres animaux (et plantes) qui ne présentent pas de sénescence. Cependant, la plupart de ces animaux (et bien sûr des plantes) n’ont pas de cerveau. Les éponges de verre, certains coraux et peut-être les vers tubicoles peuvent atteindre des milliers d’années. Les hydraires et les planaires ne semblent pas vieillir non plus, du moins pour les individus qui se reproduisent de manière asexuée. Les homards ne vieillissent pas non plus. Mais ils ne s’arrêtent pas non plus de grandir et meurent à un moment donné parce qu’ils sont devenus trop gros pour survivre. Les tardigrades semblent ne pas vieillir lorsqu’ils sont en cryptobiose. Le sébaste à œil roux et le rat-taupe nu (voir ci-dessous) sont également parfois mentionnés comme étant biologiquement immortels, mais aucun animal âgé de plus de 100 ans n’est connu.

Très longue durée de vie

Les principales caractéristiques des animaux vivant très longtemps sont leur grande taille, leur faible métabolisme et la rareté des prédateurs. Mais toutes ces caractéristiques ne sont pas nécessaires pour que les animaux vivent très longtemps. En général, les vertébrés qui volent ou qui vivent sous terre (par exemple les olms dans les grottes) ont tendance à vivre plus longtemps.

Requin du Groenland

Le requin du Groenland, scientifiquement connu sous le nom de Somniosus microcephalus, est réputé pour être le vertébré qui vit le plus longtemps au monde, avec une espérance de vie estimée à 512 ans. Habitant les eaux de l’Arctique et de l’Atlantique Nord, il n’atteint sa maturité sexuelle qu’à l’âge de plus d’un siècle. Ces requins doivent leur longévité exceptionnelle à des facteurs tels qu’un métabolisme lent et leur habitat d’eau froide. Cette longévité prolongée offre aux scientifiques une occasion unique d’étudier les mécanismes biologiques à l’origine de leur remarquable longévité, offrant ainsi de précieuses indications sur le vieillissement et l’adaptation dans des environnements extrêmes.

Baleines

Les seuls mammifères qui vivent plus longtemps que l’homme sont les baleines. C’est en quelque sorte logique pour l’un des plus gros animaux du monde, qui n’a pas de prédateur à l’âge adulte. Elles peuvent probablement vivre plus de deux siècles.

Tortues et sphénodons

L’extrême longévité de certaines tortues, en particulier celles des Galápagos, est bien connue et logique pour des animaux de grande taille, sans prédateurs avant l’arrivée de l’homme et à faible métabolisme. La plus vieille tortue vivante a 192 ans.

Moins connues, les Tuatara (sphénodons) peuvent vivre et pondre après plus d’un siècle.

Perroquets gris

Les perroquets, connus pour leurs capacités cognitives exceptionnelles et leur longévité inhabituelle (jusqu’à 83 ans), pourraient présenter une corrélation avec ces caractéristiques, selon une étude menée par des chercheurs de la société Max Planck. L’étude a porté sur 217 espèces de perroquets, dont des espèces bien connues comme l’ara écarlate et le cacatoès à crête soufrée, qui affichent des durées de vie remarquablement longues, allant jusqu’à 30 ans, généralement observées chez les espèces d’oiseaux plus grandes. Les chercheurs ont proposé une explication potentielle à cette longévité : une corrélation significative entre la taille relative importante du cerveau et l’allongement de la durée de vie.

Albatros

Un albatros de Laysan nommé Wisdom est le plus vieil oiseau sauvage connu (plus de 70 ans). C’est aussi l’ oiseau ayant pondu un oeuf à l’âge le plus avancé,: 68 ans.

Chauves-souris

Contrairement aux diverses théories sur le vieillissement, les chauves-souris, malgré leur taux métabolique élevé, font preuve d’une longévité remarquable, vivant environ trois fois plus longtemps que les autres mammifères de taille comparable. Le mystère entourant la façon dont les chauves-souris atteignent cette durée de vie prolongée a suscité beaucoup d’attention, établissant souvent des parallèles avec des personnages fantastiques immortels comme Dracula du roman de Bram Stoker. De nombreuses caractéristiques écologiques et physiologiques, notamment la diminution des risques de mortalité, le retard de la maturation sexuelle et la capacité d’hiberner, ont été associées à la durée de vie prolongée observée chez les chauves-souris. Malgré ces connaissances, les informations concernant les mécanismes moléculaires spécifiques qui contribuent à la longévité exceptionnelle observée chez les chauves-souris restent rares.

Insectes et larves eusociaux.

Les reines (c’est-à-dire les femelles reproductrices) et parfois les rois (les mâles reproducteurs) des insectes eusociaux comme les abeilles, les fourmis et les termites peuvent vivre beaucoup plus longtemps que la plupart des insectes. Le record est de 8 ans pour les abeilles, de près de 30 ans pour les fourmis et de 30 à 50 ans pour les termites. Ce qui est particulièrement intéressant pour ces animaux, c’est que ceux que l’on appelle les travailleurs ou les soldats ont souvent les mêmes gènes, mais vivent des dizaines de fois moins longtemps. Il serait intéressant de savoir si certains mécanismes permettant à certains insectes de vivre beaucoup plus longtemps peuvent être reproduits d’une manière ou d’une autre par les mammifères.

Certains insectes ont une vie larvaire très longue. La plus longue période larvaire normale concerne les cigales périodiques qui vivent 17 ans en tant que larves (et deviennent ensuite massivement adultes pour limiter la prédation). Les coléoptères splendides peuvent être larves pendant une période encore plus longue. La plus longue période enregistrée est de 51 ans.

Des vies très courtes

Nous avons écrit que les animaux ayant une très longue durée de vie sont généralement de grande taille, ont un faible métabolisme et peu de prédateurs. Sans surprise, les animaux ayant une vie très courte sont généralement petits, ont un métabolisme rapide et ont de nombreux prédateurs.

Certains de ces animaux (C Elegans, drosophile, Nothobranchius, souris et rats) sont étudiés en laboratoire et seront abordés dans la troisième partie de cette lettre d’information.

De nombreux insectes sont considérés comme ayant une vie très courte mais ont une vie plus longue pendant leur phase larvaire. Les célèbres éphémères qui ne vivent que quelques jours, voire quelques heures ou minutes en tant qu’adulte et de nombreuses espèces de papillons qui ne mangent pas lorsqu’ils sont adultes ont une vie nymphale de plusieurs mois à plusieurs années.

L’étrange (non-)vie de certains acariens.

La durée de vie la plus courte connue est celle des mâles Acarophenax tribolii. Leur durée de vie est nulle car ils meurent avant de naître ! La mère Acarophenax produit des petits dans un rapport de 15 femelles pour un mâle. Le mâle copule avec toutes ses sœurs pendant la gestation et meurt alors qu’il est encore dans l’utérus de sa mère. Plus tard, la mère explose littéralement et meurt, libérant ses jeunes filles déjà enceintes. Et le cycle recommence, elles grandiront et donneront naissance en explosant.

Gastrotrich

Il s’agit d’un très petit animal ressemblant à un ver que l’on trouve dans les zones d’eau douce partout dans le monde. Le cycle de vie complet peut se dérouler en 2 jours, mais il peut aussi durer plus de 40 jours.

Caméléons

Le vertébré terrestre ayant la vie la plus courte est le caméléon de Labord. Il vit normalement moins de 6 mois. C’est un animal intéressant car d’autres caméléons, probablement peu différents génétiquement, peuvent vivre jusqu’à 10 ans. Cependant, il faut dire qu’apparemment, dans des situations favorables, certains animaux vivent plus longtemps.

Mammifères. La musaraigne et l’antechinus mâle.

Le mammifère ayant la durée de vie la plus courte pour les mâles et les femelles est la musaraigne commune. Ce très petit carnivore ne vit normalement pas plus d’un an. C’est moins que les rats et les souris, qui sont très aptes à la longévité, mais beaucoup moins faciles à élever.

Lantechinus mâle est un petit marsupial qui vit moins d’un an, mourant pendant ou juste après la période de reproduction. On parle parfois de « reproduction suicidaire ».

Animaux dans les laboratoires

Des organismes modèles largement utilisés comme les mouches des fruits (Drosophila melanogaster) et les vers nématodes (Caenorhabditis elegans) aux mammifères plus complexes comme les souris et les rats, les chercheurs explorent diverses espèces pour comprendre les facteurs génétiques, physiologiques et environnementaux qui influencent la durée de vie. En outre, des sujets non conventionnels comme les chauves-souris et les perroquets ont récemment suscité l’intérêt des scientifiques en raison de leur longévité exceptionnelle malgré des taux métaboliques élevés. Ces animaux constituent des modèles précieux pour l’étude des mécanismes complexes qui contribuent à l’allongement de la durée de vie, ce qui permet de tirer des conclusions applicables à l’ensemble de la vie, y compris à l’homme.

Nématodes

Caenorhabditis elegans est un ver rond dont la durée de vie est de 20 jours, ce qui en fait un bon sujet de recherche. Plus de 400 gènes qui prolongent la durée de vie des vers ronds ont été décrits. Parmi les contrôles génétiques étudiés, on trouve une série de protéines en interaction qui agissent comme l’insuline et contrôlent la reproduction et la longévité. Les chercheurs ont également étudié un mécanisme contrôlé par un groupe de gènes appelés gènes de l’horloge. Ceux-ci régulent le métabolisme du ver rond et influencent la durée de vie. Les gènes de l’ascaris qui semblent conférer une longévité accrue le font en renforçant la résistance aux stress externes, tels que les infections bactériennes, les températures élevées, les radiations et les dommages oxydatifs. La corrélation entre l’existence des gènes de l’ascaris et leurs équivalents chez les mammifères suggère que l’ascaris continuera à être un modèle animal précieux pour l’étude du vieillissement.

Drosophiles

La drosophile (Drosophila melanogaster) est un sujet de prédilection pour les études sur la longévité. Les chercheurs ont identifié un gène qu’ils ont baptisé Mathusalem et qui peut augmenter la durée de vie de la drosophile de 35 %. Le physiologiste moléculaire Xin-Yun Huang, du Weill Medical College de l’université Cornell à New York, a mené des recherches pour découvrir ce qui active la protéine Methuselah. Huang et son équipe ont découvert qu’une autre protéine, la protéine Sun, se lie à Methuselah et modifie la longévité des mouches. Les mouches ayant une copie invalidée du gène Sun ont vécu 50 % plus longtemps que les mouches témoins. Un certain nombre d’études sur un gène de drosophile appelé Indy (pour « I’m Not Dead Yet ») ont été publiées. Comme la mouche à fruits possède des gènes tels que Indy qui produisent des protéines très semblables à celles de l’homme, elle constitue un excellent modèle animal pour la recherche sur le vieillissement.

Nothobranchius furzeri

Le killifish turquoise est un poisson d’eau douce extrêmement intéressant pour l’étude du vieillissement. Il est facile et peu coûteux à élever. Il est tellement facile et agréable que les gens le gardent comme animal de compagnie. Il a également la vie la plus courte de tous les vertébrés sauf un (Eviota sigillata, une sorte de Gobi). Le poisson Kill possède de remarquables capacités de régénération, mais il ne vit que douze semaines au maximum. Des centaines de scientifiques dans le monde entier étudient cet animal pour tenter de comprendre et de résoudre les questions fascinantes de la sénescence. Ils n’étudient pas autant l’Eviota sigillata qui a une vie encore plus courte de 59 jours maximum, car l’élevage de ce petit poisson d’eau de mer est beaucoup plus compliqué. Un autre poisson qui doit être utilisé pour les études scientifiques est le poisson zèbre, en raison de sa capacité de régénération. Cet animal peut vivre jusqu’à 5 ans dans un aquarium.

Muridés

Les souris et les rats sont les sujets préférés des scientifiques qui s’intéressent au vieillissement humain. Comme ce sont des mammifères, ils nous sont plus proches que les levures, les mouches ou les vers, et leur taille relativement petite et leur courte durée de vie les rendent plus faciles à étudier que les animaux à longue durée de vie. Les recherches récentes sur le vieillissement ont été particulièrement passionnantes, car elles ont permis de découvrir qu’il était possible de retarder le vieillissement chez les souris ou les rats par des régimes très pauvres en calories et de découvrir des gènes mutants qui peuvent prolonger la durée de vie jusqu’à 50 %. Grâce à des manipulations génétiques ciblées, les chercheurs ont déjà créé des lignées génétiques de souris qui modélisent le syndrome de Werner (vieillissement prématuré), la maladie d’Alzheimer, d’autres affections neurodégénératives, l’athérosclérose, le diabète, le dysfonctionnement immunitaire, les troubles musculo-squelettiques, le stress oxydatif et de nombreuses autres affections médicales associées au vieillissement. D’autres études utilisent des souris modifiées pour les rendre particulièrement vulnérables aux dommages causés à l’ADN ou aux mitochondries (les « organes » producteurs d’énergie à l’intérieur des cellules). L’intérêt croissant pour le vieillissement et la génétique de la souris a été fortement stimulé par le séquençage des génomes de la souris et de l’homme et par la prise de conscience que la plupart des maladies génétiques humaines peuvent être modélisées par des changements dans des gènes équivalents chez ces rongeurs.


Rats taupes nus

Les rongeurs déjà étudiés dans une récente lettre d’information vivent exceptionnellement longtemps pour un petit mammifère. Ils vivent en colonies souterraines et sont relativement faciles à observer en captivité. Contrairement à tous les autres vertébrés bien étudiés, ils ne semblent pas présenter de sénescence, c’est-à-dire que leur probabilité de mourir ne semble pas augmenter avec l’âge. En revanche, ils présentent d’autres signes de vieillissement.

Chiens

Les lointains descendants des loups ont vécu si longtemps avec nous qu’ils ont acquis de bonnes et de mauvaises habitudes. Ils sont si proches de nous culturellement et physiquement qu’ils sont idéaux pour se comparer à nous. Et comme nous avons des millions d’animaux âgés, il sera extrêmement facile de commencer des expériences sur la longévité avec des animaux âgés. Ces expériences pourraient même être combinées à des traitements avec leurs propriétaires bien informés.

Primates non humains

La découverte que les mouches des fruits et les vers ronds sont porteurs de gènes qui influencent leur longévité est passionnante, d’autant plus que nombre de ces gènes ont des équivalents chez l’homme. Il n’en reste pas moins que la complexité de la physiologie humaine ne peut être reproduite dans des organismes plus simples tels que les mouches à fruits et les vers ronds. Mais notre ADN est très similaire à celui des primates non humains tels que les singes et les macaques. Il est même presque identique à celui des chimpanzés. Le National Institute on Aging (NIA) finance une vaste série d’expériences sur le vieillissement et la longévité à l’aide de modèles primates, notamment des singes rhésus et des singes écureuils. Les singes rhésus sont particulièrement utiles car le taux de vieillissement chez les singes rhésus est trois fois plus rapide que le taux chez les humains. Il est important de préciser, sur le plan éthique, que l’objectif et le résultat des expériences sont de permettre une vie plus longue et plus saine pour les primates et, par conséquent, pour les humains. Des études sur les primates sont en cours dans les domaines de la neurobiologie, de la détérioration du squelette, du vieillissement reproductif et d’autres maladies liées à l’âge telles que les maladies cardiaques et le diabète. Les résultats des études sur la restriction calorique et son impact sur le vieillissement des primates sont également disponibles.

La bonne nouvelle du mois : Les expériences LEVF progressent

La Longevity Escape Velocity Foundation poursuit une expérience sur 1 000 souris. Après environ 10 mois, les résultats sont déjà très prometteurs, surtout en ce qui concerne les souris femelles avec une grande différence de mortalité entre les souris sans traitement et les souris avec tous les traitements.

Une deuxième étude est en cours de préparation, sous réserve de l’approbation de la Commission européenne. Les interventions seraient les suivantes : Acides gras (arachidoniques) deutérés, sérum-albumine de souris, cellules souches mésenchymateuses et reprogrammation cellulaire partielle.

Il faut espérer que le LEVF ne sera bientôt plus la seule organisation de longévistes à travailler sur un grand nombre de vieilles souris observées jusqu’à leur mort avec un traitement prometteur. Des organisations comme Hevolution, Google Calico, la Fondation Chan Zuckerberg et Altos Labs devraient utiliser quelques millions de dollars parmi leurs milliards pour tester leurs idées les plus prometteuses sur nos lointains cousins mammifères à courte durée de vie.

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