Quelles sont certaines théories mitochondriales du vieillissement?
Le vieillissement, ou la sénescence, est généralement considéré comme un élément nécessaire de la vie humaine. La gérontologie englobe l’étude des processus de vieillissement et de ses effets. Une branche fascinante de la gérontologie cherche à comprendre les processus biologiques qui facilitent le vieillissement. Il existe de nombreuses théories sur le vieillissement, et plus d'un petit nombre d'entre elles considèrent le rôle d'une structure cellulaire minuscule dont de nombreux individus ne sont probablement même pas conscients: la mitochondion. Cette structure facilite de nombreuses fonctions cellulaires, et des perturbations dans l’une des fonctions suivantes pourraient potentiellement induire un vieillissement: division cellulaire, signalisation cellulaire et mort cellulaire. La théorie mitochondriale du vieillissement la plus connue est peut-être l'impact des molécules d'oxygène instables appelées radicaux libres sur les structures mitochondriales.
On pourrait penser aux mitochondries comme des usines d’énergie. Chaque cellule humaine possède de dizaines à des milliers de ces usines. Chaque minuscule mitochondrie produit de l’énergie qui alimente divers processus, de la respiration à la marche. Ils créent cette énergie en décomposant les molécules alimentaires en électrons qui sont ensuite stockés dans des faisceaux d'énergie adénosine triphosphate (ATP).
Les structures mitochondriales ont un type d'acide désoxyribonucléique (ADN) différent des autres parties cellulaires. L'ADN contenu dans les mitochondries est appelé ADN mitochondrial (ADNm) et ne contient pas le même niveau de protection que l'ADN traditionnel. Les enzymes et les protéines appelées histones protègent généralement l'ADN de tout dommage majeur, mais l'ADNm manque de ces substances. Par conséquent, comme une mitochondrie subit des dommages, il en va de même pour les processus énergétiques qui conditionnent tant les capacités humaines. La dégénérescence cellulaire est donc l’une des approches les plus importantes des théories mitochondriales du vieillissement.
La théorie des radicaux libres est une sous-division étroitement associée de la théorie mitochondriale du vieillissement par dégénérescence cellulaire. La plupart des molécules du corps fonctionnent de manière stable et prévisible, mais une instabilité peut encore survenir, en particulier dans les molécules d'oxygène du corps. Une fois que les molécules d'oxygène ont perdu leur ordre, elles sont appelées radicaux libres. Ces particules chaotiques peuvent causer de graves dégâts dans les zones fragiles et elles prospèrent dans les zones mitochondriales, car chaque mitochondrie effectue la respiration des cellules. En raison de leur manque de protection, les brins d'ADN mitochondrial sont parmi les plus vulnérables face à une attaque de radicaux libres.
Les mitochondries ont d’autres fonctions essentielles en dehors de la production d’énergie, et chacune d’elles peut servir d’objectif aux théories mitochondriales du vieillissement. Par exemple, les substances sont une pierre angulaire de la division cellulaire, par laquelle une cellule se divise en plusieurs nouvelles cellules. Ce processus permet de remplacer les cellules anciennes et usées. Ainsi, si la division cellulaire ralentit ou s’arrête, les effets de la prolifération des cellules anciennes se feront sentir à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du corps. Les mitochondries dysfonctionnelles auront un impact considérable sur les capacités de division cellulaire.
Sur une note connexe, ces structures peuvent également largement imposer une mort cellulaire programmée: un processus dans lequel les cellules s'autodétruisent essentiellement. Les différents processus susceptibles de faciliter ce suicide incluent la fragmentation de l'ADN, la mutation des membranes cellulaires, ainsi que la décomposition et la réduction du noyau de la cellule. Si de nombreux chercheurs pensent que la mort cellulaire programmée se manifeste par le vieillissement, alors le rôle de la mitochondrie dans la facilitation de la mort cellulaire programmée ajoute un autre aspect aux théories mitochondriales du vieillissement.
Les cellules peuvent communiquer entre elles en grande partie à cause des mitochondries. Les mitochondries aident à la signalisation cellulaire, où les cellules transmettent des impulsions d’informations relatives à l’équilibre, à la réparation des tissus et à d’autres processus. Des dommages mitochondriaux prolongés peuvent causer des erreurs dans ce traitement de l’information. Les chercheurs se sont concentrés sur les théories d'erreur et attribuent ce résultat à de nombreuses maladies. Les théoriciens du vieillissement peuvent également attribuer la signalisation de cellules défectueuses aux processus de vieillissement.
De nombreux facteurs peuvent influer sur la santé et le fonctionnement d'une mitochondrie. Comme mentionné précédemment, la théorie des radicaux libres fournit une explication aux mitochondries défectueuses. Les mutations cellulaires peuvent infliger des dommages similaires, et ces mutations peuvent résulter d'un régime alimentaire, de maladies héréditaires ou simplement d'une simple chance. Parfois, les dommages résultent de l'usure naturelle au fil du temps. Comme la plupart des cellules de la peau ne disposent que d’une seule mitochondrie pour s’en tenir à toute leur vie, il n’est peut-être pas surprenant que la peau soit l’un des domaines les plus visibles pour les effets du vieillissement.
La recherche sur les théories mitochondriales du vieillissement a conduit à certaines recommandations de remèdes. D'une part, on pense que les vitamines du complexe B atténuent et corrigent certaines des défections enzymatiques causées par des lésions mitochondriales. En outre, les substances acide lipoïque et alcar peuvent rediriger les activités productrices d'énergie du cerveau vers les mitochondries lorsque ces processus ont été autrement gênés.