Les télomères sont les "capuchons" qui protègent les extrémités des brins d'ADN contre la destruction par une cellule. Ils sont constitués de zones de séquences d'ADN répétées associées à des protéines spécifiques aux extrémités des chromosomes, c'est-à-dire des structures d'ADN et de protéines étroitement enroulées à l'intérieur des cellules. Les télomères jouent un rôle dans la rapidité du vieillissement des cellules, bien que la manière exacte de le faire ne soit pas totalement claire.
Les organismes dépourvus de chromosomes circulaires &mdash ; y compris les humains, les autres animaux, les plantes et même les protistes unicellulaires &mdash ; ont des télomères. Les télomères agissent comme des barrières, empêchant l'ADN d'être dégradé et corrompu. ;
Si nos cellules n'avaient pas de télomères, la machinerie cellulaire "rongerait les extrémités des chromosomes et les gènes essentiels", a déclaré Jan Karlseder (s'ouvre dans un nouvel onglet) , professeur au Salk Institute for Biological Studies en Californie et directeur du Glenn Center for Biology of Aging Research au Salk Institute. La cellule pourrait également attacher l'extrémité d'un chromosome à l'extrémité d'un autre, ce qui, selon lui, serait "un événement désastreux" pour une cellule.
"Comme nos chromosomes sont des morceaux linéaires d'ADN, une structure appelée télomère a évolué pour protéger les extrémités naturelles des chromosomes contre les dommages causés à l'ADN", a expliqué M. Karlseder à Live Science.
Chaque fois qu'une cellule se divise, une partie de la séquence répétitive d'un télomère est perdue. Lorsque les télomères deviennent trop courts pour fonctionner efficacement, la cellule meurt ou cesse de se diviser. Comme la plupart des cellules ne peuvent pas régénérer leurs télomères, ceux-ci raccourcissent avec l'âge. La vitesse à laquelle les télomères raccourcissent a également été associée au taux de vieillissement.
Quelle est la fonction des télomères?
Quelle est la fonction des télomères?
Chez l'homme et tous les vertébrés, les télomères répètent les séquences nucléotidiques TTAGGG &mdash ; deux molécules de thymine, une d'adénine et trois de guanine. Les nucléotides sont les molécules qui constituent la séquence de l'ADN. Chez l'homme, cette séquence peut se répéter jusqu'à environ 3 000 fois, mais le nombre de répétitions varie selon les espèces. À l'extrémité d'un télomère, il y a une sorte de "nœud" appelé boucle en T, qui est maintenu par une structure protéique spécifique appelée complexe de shelterin. La boucle en T et la shelterine rendent plus difficile la destruction de l'ADN par la cellule à l'extrémité d'un chromosome, tandis que les séquences répétées constituent des couches de code génétique que la cellule peut détruire sans interférer avec l'ADN dont elle a besoin pour fonctionner.
Dans la plupart des cellules, les télomères se raccourcissent avec le temps, à mesure que la cellule détruit une plus grande partie de son code génétique. Cependant, certaines cellules, comme les cellules souches, qui génèrent les nombreux types de cellules spécialisées de l'organisme, et les cellules germinales, qui forment les œufs et le sperme, peuvent utiliser une enzyme appelée télomérase pour régénérer leurs télomères. Certaines recherches indiquent qu'il pourrait y avoir des moyens d'augmenter légèrement la longueur des télomères dans d'autres types de cellules.
La plupart des cellules ne peuvent pas régénérer leurs télomères, ce qui entraîne leur raccourcissement au cours de la vie d'une cellule et d'un organisme. "Le raccourcissement des télomères fixe réellement la durée de vie de nos cellules en limitant le nombre de doublements de population ou de prolifération que les cellules peuvent subir", a déclaré M. Karlseder.
Depuis les travaux de la biologiste Elizabeth Blackburn, lauréate du prix Nobel (s'ouvre dans un nouvel onglet), qui ont permis de découvrir la nature des télomères et l'existence de l'enzyme télomérase, de nombreuses études ont confirmé l'existence d'un lien entre l'âge biologique, la longueur des télomères, l'état de santé général et la mortalité ;
Une étude publiée en 2003 dans la revue The Lancet (s'ouvre dans un nouvel onglet) a révélé que, dans un échantillon de personnes de plus de 60 ans apparemment en bonne santé que les chercheurs ont suivi au fil du temps, les personnes ayant des télomères plus courts présentaient des taux de mortalité plus élevés, tant pour les maladies cardiaques que pour les maladies infectieuses. En 2013, la première étude (s'ouvre dans un nouvel onglet) de ce type a révélé que les changements de mode de vie en matière d'exercice, de régime, de gestion du stress et de soutien social étaient associés à une augmentation de la longueur des télomères dans un petit groupe d'hommes atteints d'un cancer de la prostate à faible risque. Une étude de 2022 (s'ouvre dans un nouvel onglet) a révélé que la pratique régulière d'une activité physique modérée à vigoureuse semblait contribuer à préserver la longueur des télomères. Le taux de raccourcissement des télomères a été lié à la durée de vie dans une variété d'organismes. Une étude de 2019 publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (s'ouvre dans un nouvel onglet) a révélé que si une mesure générale de la longueur des télomères d'un organisme n'avait aucune corrélation avec la durée de vie, plus les télomères d'un organisme diminuaient rapidement, plus sa durée de vie était courte.
"Les causes exactes du vieillissement ne sont toujours pas comprises, et on ne sait pas pourquoi certaines espèces vivent moins d'un jour, alors que d'autres peuvent vivre plus de 400 ans", peut-on lire dans l'ouverture de l'étude. Les télomères pourraient contribuer à éclaircir ce mystère de longue date.
Selon une étude publiée en 2021 dans la revue GeroScience (s'ouvre dans un nouvel onglet), les conséquences de la longueur des télomères pourraient avoir un impact sur l'âge d'une personne. Les chercheurs ont examiné les résultats d'enquêtes menées auprès de plus de 400 000 participants à la UK Biobank, une grande base de données d'informations sur la santé des personnes vivant au Royaume-Uni. Ils ont constaté que les personnes qui présentaient des prédicteurs génétiques d'une plus grande longueur des télomères étaient plus susceptibles de dire que les gens avaient tendance à penser qu'elles avaient l'air plus jeunes que leur âge ;
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Télomères et cancer.
Télomères et cancer.
L'un des principaux liens entre les télomères et la santé est le risque de cancer. Lorsque les télomères deviennent très courts, l'ADN copié pendant la division cellulaire est plus susceptible d'être corrompu, ce qui peut augmenter le risque de cancer.
Un dysfonctionnement des télomères peut également entraîner un cancer si l'enzyme télomérase devient active dans des cellules où elle ne devrait pas l'être.
"Pratiquement toutes les cellules cancéreuses ont trouvé des mécanismes pour maintenir les télomères et surmonter la voie du raccourcissement des télomères", a déclaré Karlseder. "Et c'est ce qui permet aux cellules cancéreuses de rester immortelles." ;
L'organisme tente de déjouer le cancer en empêchant les cellules dont les télomères sont trop courts de se diviser, ce que l'on appelle la sénescence.
Karlseder, avec une équipe de chercheurs du Salk Institute, a réalisé une étude, publiée en 2023 dans la revue Nature (s'ouvre dans un nouvel onglet) , montrant comment les télomères peuvent déclencher la mort cellulaire : Ils parlent aux mitochondries d'une cellule, son fournisseur d'énergie, pour provoquer une inflammation mortelle pendant la crise, le déclenchement de la mort cellulaire programmée en réponse à des télomères dangereusement courts. Ce processus permet de comprendre comment les télomères contribuent à empêcher les cellules de devenir cancéreuses.
Bien que certaines recherches (s'ouvre dans un nouvel onglet) suggèrent que la protection, ou même la régénération, des télomères pourrait prolonger la durée de vie, M. Karlseder a déclaré que le risque de provoquer un cancer rendait la chose délicate ;
Je mettrais en garde contre les approches qui se contentent d'allonger les télomères, a-t-il déclaré, car nous savons que cela conduit au cancer et pas nécessairement à une longue durée de vie ;
Selon lui, plutôt que d'essayer d'allonger la durée de vie et d'inverser le vieillissement, les chercheurs devraient se concentrer sur l'allongement de la "durée de vie en santé", c'est-à-dire le temps passé en bonne santé ;
L'un des objectifs du processus de vieillissement “est vraiment de prévenir l'apparition du cancer", a déclaré M. Karlseder. "Nous devrions accueillir le vieillissement comme un mécanisme de suppression du cancer".
