- Les télomères sont des régions à l’extrémité des chromosomes qui protègent contre les dommages à l’ADN.
- Les télomères raccourcissent à chaque division subie par une cellule, et le raccourcissement des télomères est associé au vieillissement biologique et aux conditions liées à l’âge telles que la maladie d’Alzheimer.
- Une nouvelle étude à grande échelle a révélé qu’une longueur plus courte des télomères dans les globules blancs était associée à une augmentation plus importante des marqueurs de dégénérescence cérébrale mesurés par IRM.
- Une longueur de télomères plus courte était également associée à un risque plus élevé de démence, ce qui suggère qu’une longueur de télomères plus longue pourrait protéger contre la démence.
Des études antérieures suggèrent qu’une longueur de télomères plus courte est associée au vieillissement biologique du cerveau et à un risque accru de maladies neurodégénératives. Une étude récente publiée dans
Des modifications de ces marqueurs de la structure et de la fonction cérébrales précèdent les symptômes cliniques de la démence, et ces résultats suggèrent que l’association entre la longueur des télomères et le risque de démence peut être médiée par ces modifications de la structure cérébrale.
« Il s’agit de l’étude la plus vaste et la plus approfondie sur la longueur des télomères (un marqueur du vieillissement biologique) et la structure/fonction cérébrale. Nous avons trouvé des liens entre des télomères plus longs et de plus grands volumes du cerveau (comme l’hippocampe) qui sont affectés par la démence. Ceux-ci peuvent expliquer pourquoi/comment des télomères plus longs protègent contre la démence.
– Dr Anya Topiwala, d’Oxford Population Health, qui fait partie de l’Université d’Oxford, au Royaume-Uni, et auteur principal de l’étude
Longueur des télomères liée au vieillissement biologique
Chacun des chromosomes présents dans le noyau cellulaire est constitué d’une molécule d’ADN double brin. L’extrémité de chaque chromosome est constituée de télomères, une région constituée de répétitions d’une courte séquence d’ADN (TTAGGG).
Ces courtes séquences d’ADN répétées dans le télomère sont recouvertes de protéines d’abristine. Les complexes télomères-shelterine aident à protéger les extrémités du chromosome contre les dommages et évitent la fusion d’un chromosome avec un autre.
De plus, les extrémités du chromosome ressemblent à des cassures de l’ADN et peuvent être reconnues comme cassées par les enzymes de réparation de l’ADN. Cela peut, à son tour, activer les voies impliquées dans la sénescence, qui est l’arrêt irréversible de la division cellulaire. La sénescence est l’un des mécanismes qui contribuent au vieillissement biologique.
Le complexe télomère-shelterine empêche la reconnaissance des extrémités chromosomiques comme étant brisées.
Chacun des deux brins d’ADN du chromosome est dupliqué lors de la division cellulaire, et ce processus est effectué par une enzyme appelée ADN polymérase. L’ADN polymérase se lie à un court fragment d’ARN appelé amorce pour initier la synthèse d’ADN.
Le processus de réplication de l’ADN se produit sur plusieurs sites le long du même brin, et l’espace laissé entre les fragments d’ADN nouvellement créés après le retrait de l’amorce d’ARN est comblé par l’ADN polymérase.
Cependant, l’ADN polymérase ne peut pas combler le vide laissé à l’extrémité du chromosome après le retrait de l’amorce d’ARN. Ainsi, les télomères commencent à se raccourcir de plus en plus à chaque division cellulaire et, par conséquent, avec le vieillissement.
« La démence touche plus de 45 millions de personnes dans le monde. Étant donné que les télomères chromosomiques plus courts sont un signe de vieillissement et sont liés à la fois à la neurodégénérescence et à l’incidence de la démence, il est plausible que des interventions ciblant la préservation de la longueur des télomères puissent un jour aider à prévenir ou à retarder la maladie d’Alzheimer et les démences associées.
— La Dre Jennifer Bramen, chercheuse principale au Pacific Neuroscience Institute du Providence Saint John’s Health Center à Santa Monica, en Californie, s’adressant à Nouvelles médicales aujourd’hui
Le raccourcissement des télomères peut entraîner la sénescence des cellules et, par conséquent, le vieillissement biologique. De plus, des études suggèrent que la diminution de la longueur des télomères est également associée à un risque accru de maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer (MA).
Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer présentent des modifications de la structure cérébrale avant la manifestation des symptômes cliniques. Plus précisément, les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer présentent des changements à la fois dans le
La matière grise est composée de cellules neuronales et participe au traitement de l’information. La maladie d’Alzheimer se caractérise par une diminution du volume de matière grise dans tout le cerveau, y compris dans l’hippocampe, une région cérébrale impliquée dans la mémoire. Perturbation des réseaux neuronaux au sein de la matière grise
En revanche, la substance blanche est constituée de processus neuronaux impliqués dans la transmission d’informations. Des études ont montré que les personnes qui présentent une intégrité réduite des voies de la substance blanche sont à un niveau accru
Cependant, l’association entre la longueur des télomères et ces marqueurs de dégénérescence cérébrale n’a pas été largement étudiée.
Des télomères plus longs peuvent avoir un effet protecteur
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des examens IRM pour examiner l’association entre la longueur des télomères et les changements dans la structure du cerveau. L’étude consistait en des données IRM de 31 661 personnes participant à la UK Biobank, une base de données contenant des données biomédicales de plus d’un demi-million de résidents britanniques.
Les chercheurs ont utilisé des échantillons de sang obtenus au départ de ces participants pour isoler l’ADN des leucocytes, également appelés globules blancs, et évaluer la longueur des télomères. La fonction cognitive des individus a été évaluée au départ, puis environ 5,8 ans plus tard via une enquête en ligne.
Les chercheurs ont découvert qu’une longueur plus longue des télomères des leucocytes était associée à un plus grand volume de matière grise dans tout le cerveau. Une longueur de télomères plus longue était également associée à un plus grand volume dans plusieurs régions du cerveau, comme l’hippocampe, associé aux fonctions exécutives.
De plus, les individus avec des télomères leucocytaires plus longs étaient également plus susceptibles de montrer une plus grande intégrité des faisceaux de fibres de la substance blanche et moins de signes de lésions. Plus précisément, une longueur de télomères plus longue dans les leucocytes était associée à une plus grande intégrité du corps calleux, le tractus de la substance blanche qui transmet les informations entre les deux hémisphères cérébraux et les principaux faisceaux de fibres d’association qui conduisent les impulsions dans le même hémisphère.
Les mesures IRM montrant le contraste entre l’intensité du signal de la matière grise et de la matière blanche peuvent être utilisées comme marqueur de la neurodégénérescence associée à la maladie d’Alzheimer. Une diminution du contraste a été liée à l’augmentation de la gravité de la maladie.
Conformément à cela, la présente étude a révélé qu’une longueur plus longue des télomères des leucocytes était associée à un contraste plus faible entre la matière grise et la matière blanche dans les régions du cerveau impliquées dans le traitement des informations sensorielles.
Enfin, il existait une corrélation négative entre l’allongement de la longueur des télomères leucocytaires et le risque de développer une démence. Une telle association n’a pas été observée entre la longueur des télomères des leucocytes et le risque d’accident vasculaire cérébral ou de maladie de Parkinson.
Que signifient ces résultats
Bien que ces résultats suggèrent qu’une longueur de télomères plus longue peut être associée à un risque plus faible de démence et à une dégénérescence cérébrale réduite, les chercheurs ont averti que ces résultats sont basés sur l’analyse de la longueur des télomères dans les globules blancs plutôt que dans le tissu cérébral.
« Pour cette étude, il y a certaines limites à garder à l’esprit. La longueur des télomères a été mesurée dans le sang, pas dans le cerveau (impossible chez les humains vivants !), et on ne sait pas encore à quel point les deux s’alignent. De plus, l’échantillon de la UK Biobank est en meilleure santé que la population générale », a noté le Dr Topiwala.
