Vieillissement des organes et protéomique : une nouvelle perspective

Le vieillissement est un processus complexe qui affecte chaque organe de manière différente. La récente étude sur les "horloges des organes basées sur les protéines" apporte une nouvelle perspective fascinante sur le suivi et la prédiction du vieillissement organique.

Cette approche utilise la protéomique pour identifier des biomarqueurs spécifiques associés au vieillissement de différents organes, offrant ainsi des outils potentiellement révolutionnaires pour la médecine préventive et le traitement des maladies liées à l'âge.

La protéomique, l'étude approfondie des protéines, joue un rôle crucial dans la compréhension du vieillissement. Les protéines sont les effecteurs moléculaires des fonctions cellulaires, et leur composition, structure et fonction peuvent être altérées par le vieillissement. En analysant les profils protéiques des organes, les chercheurs peuvent établir des "horloges" spécifiques qui reflètent l'état de vieillissement de ces organes.

Cette approche permet de détecter des signes précoces de dysfonctionnement organique, bien avant l'apparition des symptômes cliniques.

Un exemple frappant de l'application de la protéomique au vieillissement organique est l'étude des artères. Avec l'âge, les artères subissent des modifications structurelles et fonctionnelles, menant à une augmentation de la rigidité artérielle. Cette rigidité est un facteur de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires et peut être évaluée en mesurant la vitesse de l'onde de pouls (VOP), une technique utilisée par des dispositifs médicaux comme le Popmètre d'Axelife.

Rigidité artérielle

La rigidité artérielle est principalement causée par des changements dans les protéines de la matrice extracellulaire, notamment l'élastine et le collagène. L'élastine est responsable de l'élasticité des parois artérielles, permettant aux artères de se dilater et de se contracter en réponse aux variations de la pression sanguine. Avec l'âge, l'élastine est progressivement dégradée et remplacée par du collagène, une protéine plus rigide. Cette substitution entraîne une perte d'élasticité et une augmentation de la rigidité artérielle.

Rôle de l'élastine et du collagène

• Elastine : une protéine clé qui confère aux artères leur capacité à se distendre et à se rétracter. Sa dégradation, souvent due à des facteurs enzymatiques et à des modifications oxydatives, réduit la souplesse des artères.
• Collagène : en vieillissant, la production de collagène augmente pour compenser la perte d'élastine, mais le collagène est moins extensible, ce qui augmente la rigidité artérielle.

Les altérations des niveaux d'élastine et de collagène peuvent être suivies par des analyses protéomiques, fournissant des indications précieuses sur l'état de santé des artères et le risque de maladies cardiovasculaires. Par exemple, une augmentation disproportionnée du collagène par rapport à l'élastine dans les échantillons de tissu artériel pourrait indiquer un vieillissement artériel avancé.

Dans une étude mentionnée par le Dr Eric TOPOL et réalisée à partir de 5 cohortes (3 saines, 2 atteintes de la maladie d'Alzheimer) portant sur près de 6 000 personnes, 11 organes ont été évalués avec près de 5 000 protéines plasmatiques.

Comme déjà démontré dans de nombreuses études, le vieillissement artériel est associé avec un risque accru de maladie d’Alzheimer et plus généralement de démences, mais aussi à un risque de mortalité accru.

Comme nous le savons, chaque individu a ses propres caractéristiques. Logiquement, tout le monde n'aura pas la même réponse à un certain type d'entraînement. Imaginons un homme de 65 ans qui vient de subir un AVC et qui n'a jamais fait d'exercice, aucun entraîneur personnel ne suggérerait de s'entraîner pour un marathon dès le lendemain. Sur cette base, une nouvelle approche émerge dernièrement. Bientôt, sur la base de l'historique clinique et des données du sujet, il sera possible de personnaliser l'activité physique pour accélérer le processus de réhabilitation et améliorer la prévention.

Pour en savoir plus :

1. Sedentary Behavior, Exercise, and Cardiovascular Health | Circulation Research (ahajournals.org)
2. How can strength training build healthier bodies as we age? | National Institute on Aging (nih.gov)
3. Towards a personalised approach in exercise-based cardiovascular rehabilitation: How can translational research help? A ‘call to action’ from the Section on Secondary Prevention and Cardiac Rehabilitation of the European Association of Preventive Cardiology

Comme évoqué dans ces études, outre les artères, d'autres organes montrent des signatures protéomiques spécifiques associées au vieillissement. Voici quelques exemples :

• Cerveau : les changements dans les protéines synaptiques et les marqueurs d'inflammation peuvent indiquer un vieillissement cérébral et des risques de maladies neurodégénératives.
• Foie : des altérations dans les protéines de métabolisme et de détoxification peuvent signaler un déclin fonctionnel du foie.
• Reins : les modifications des protéines de filtration et de régulation de la pression sanguine sont des indicateurs de la santé rénale.
• Muscles : la diminution des protéines contractiles et des enzymes métaboliques reflète une sarcopénie (perte de masse musculaire liée à l'âge).

Les horloges des organes basées sur les protéines ont un potentiel énorme pour la médecine préventive.

En identifiant les marqueurs protéiques du vieillissement, les médecins peuvent :

• Détecter précocement les maladies : les changements protéomiques précèdent souvent les symptômes cliniques, permettant une intervention précoce.
• Personnaliser les traitements : les profils protéomiques individuels peuvent guider les décisions thérapeutiques, optimisant l'efficacité des traitements.
• Suivre l'efficacité des interventions : les modifications des biomarqueurs protéiques peuvent être utilisées pour évaluer la réponse aux traitements anti-âge et aux interventions de santé.

L'intégration de la protéomique dans la recherche sur le vieillissement offre des perspectives prometteuses pour améliorer la santé et la longévité.

En particulier, la compréhension des mécanismes de vieillissement des artères et des rôles de l'élastine et du collagène peut aider à prévenir et à traiter les maladies cardiovasculaires.

Les dispositifs comme le popmètre d'axelife, qui mesurent la vitesse de l'onde de pouls, sont des outils précieux pour évaluer la rigidité artérielle et surveiller la santé cardiovasculaire. En combinant ces technologies avec les avancées de la protéomique, nous pouvons espérer des stratégies plus efficaces pour lutter contre les effets du vieillissement et améliorer la qualité de vie des patients.