Dans une étude de huit ans portant sur plus de 600 personnes âgées vivant dans la communauté, les chercheurs de Johns Hopkins Medicine affirment qu’ils ont en outre lié les niveaux d’ADN acellulaire (fragments d’ADN résultant de la mort cellulaire) circulant dans le sang à l’inflammation chronique et à la fragilité. L’étude est nouvelle et s’étend sur des travaux antérieurs, disent les chercheurs, car elle s’est concentrée sur l’ADN mitochondrial plutôt que uniquement sur l’ADN génomique, comme indiqué précédemment en octobre 2022.
Les nouvelles découvertes, publiées le 23 mai dans Immunité & Vieillissement, ajoutent à la preuve que des niveaux relativement élevés de fragments d’ADN trouvés dans des échantillons de sang de routine pourraient être des biomarqueurs précis et utiles, ou des signaux, pour un large éventail de déclin cognitif et physique. L’analyse a également révélé des corrélations entre ces fragments d’ADN et la présence d’autres biomarqueurs bien connus du vieillissement, notamment les protéines de cytokines, les facteurs de nécrose tumorale (protéines fabriquées par le système immunitaire en réponse à la croissance tumorale) et les protéines fabriquées par le foie en cas d’inflammation. .
En élargissant les types d’ADN recherchés dans le sang, la nouvelle recherche a élargi les efforts pour mieux comprendre et prédire les déclins physiques et cognitifs qui accompagnent le vieillissement. »
Peter Abadir, MD, professeur agrégé de médecine gériatrique et de gérontologie, École de médecine de l’Université Johns Hopkins
Des études antérieures menées par Abadir et Lolita Nidadavolu, MD, Ph.D., professeure adjointe de médecine gériatrique et de gérontologie à la faculté de médecine de l’Université Johns Hopkins, se sont concentrées uniquement sur l’ADN génomique acellulaire circulant (ccf-gDNA) comme biomarqueur possible pour le déclin cognitif et physique du vieillissement. Le nouveau travail s’est concentré sur l’ADN mitochondrial (ccf-mtDNA) – ADN hérité de la mère trouvé dans les organites cellulaires et souvent décrit comme des « centrales énergétiques » dans les cellules des humains, des autres animaux, des plantes et de la plupart des autres organismes
Lorsque les cellules meurent par mort cellulaire programmée naturelle (apoptose), l’ADN mitochondrial est divisé en petits fragments et laissé circuler dans le sang, de la même manière que l’ADN génomique. Si un événement catastrophique tel qu’une blessure, des interruptions du flux sanguin ou une maladie provoque la mort cellulaire, des fragments d’ADN mitochondrial plus gros seront trouvés qui peuvent déclencher une inflammation chronique – une réponse immunitaire qui imite ce qui se passe lorsque le corps réagit aux bactéries et aux virus.
Il a été démontré qu’au fil du temps, l’inflammation chronique entraîne des symptômes de fragilité et de perte de mémoire et d’autres déclins cognitifs.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont analysé des échantillons de sang prélevés au milieu des années 1990 sur 672 hommes et femmes vivant dans la communauté et âgés en moyenne de 80 ans au début de la période d’étude. Les participants ont été tirés de trois études de cohorte basées au RUSH Alzheimer’s Disease Center. Les groupes d’étude sont l’étude sur les ordres religieux, le projet sur la mémoire et le vieillissement et l’étude de recherche sur le vieillissement des minorités.
Tous les participants ont reçu des tests physiques et cognitifs annuels au moment de chaque prise de sang. Les tests cognitifs comprenaient des tests de mémoire, de perception et physiques de la force de préhension, de la démarche, de la fatigue et de la fonction motrice. Les chercheurs ont ensuite comparé les niveaux de fragments longs et courts d’ADNmt CCF à quatre biomarqueurs connus de l’inflammation : les protéines cytokines, deux facteurs de nécrose tumorale et les protéines hépatiques inflammatoires.
Les résultats ont montré des relations étroites entre les quatre biomarqueurs et des quantités accrues de CCF-ADNmt. Par exemple, si l’échantillon de sang d’un patient contenait de grandes quantités d’un ou plusieurs de ces biomarqueurs connus pour l’inflammation, l’échantillon contenait également de grandes quantités de CCF-ADNmt. De plus, les chercheurs ont découvert que si de grandes quantités d’ADN génomique circulant étaient liées au déclin cognitif et physique, des niveaux élevés d’ADN mitochondrial étaient plus fortement liés au déclin physique uniquement.
« Notre objectif est de promouvoir un vieillissement en bonne santé, ce qui signifie prolonger la ‘durée de vie’, préserver la qualité de vie et maintenir l’énergie des personnes âgées », déclare Nidadavolu. « Plus nous en apprenons sur les raisons pour lesquelles certains patients prennent le chemin de la fragilité ou de la démence et d’autres pas, plus nous pouvons identifier et recommander des interventions pour préserver la santé à mesure que les gens vieillissent. L’identification de l’ADN circulant dans le sang comme biomarqueur n’est que la début de cette recherche. »
Les chercheurs disent que leurs prochaines étapes comprennent l’élargissement des populations d’étude aux jeunes adultes afin d’identifier le moment le plus précoce où ces fragments d’ADN acellulaires deviennent répandus dans les échantillons de sang. De plus, ils espèrent déterminer exactement comment ces fragments d’ADN contribuent à l’inflammation et comment intervenir éventuellement avant qu’ils ne deviennent un précurseur du déclin cognitif et physique.
D’autres scientifiques qui ont contribué à cette recherche sont Diefei Chen, Danielle Feger, Alden Gross, Esther Oh, Jeremy Walston et Yuqiong Wu de Johns Hopkins, et David Bennett et Francine Grodstein de l’Université Rush.
Aucun auteur n’a déclaré de conflits d’intérêts liés à cette recherche en vertu des politiques de la Johns Hopkins University School of Medicine.
Le financement de cette recherche a été fourni par le BrightFocus, le Johns Hopkins University Claude D. Pepper Older Americans Independence Center, le National Institute on Aging, la Nathan W. and Margaret T. Shock Aging Research Foundation et le National Institute on Aging Epidemiology and Biostatistics. du programme de formation en recherche translationnelle sur le vieillissement du programme sur le vieillissement.
