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Le vieillissement peut « effacer » les marqueurs épigénétiques qui contrôlent l’expression des gènes dans le cerveau, ce qui pourrait entraîner des conséquences inattendues, suggère une nouvelle étude sur la souris.
De minuscules messages chimiques attachés à notre code génétique, appelés marqueurs épigénétiques, changent avec l’âge dans de nombreux organes du corps humain, conduisant au développement de »horloges vieillissantes » qui suivent la perte de ces balises épigénétiques à des endroits spécifiques du génome. Cependant, des données provenant de bien plus d’endroits, en particulier du cerveau, sont nécessaires pour identifier les processus de vieillissement qui pourraient être ralentis ou inversés.
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Dans l’ensemble, la recherche dresse un tableau de génomes qui perdent progressivement le contrôle de leurs fonctions les plus essentielles au fil du temps.
« Cela montre que le vieillissement n’est pas seulement une usure ; c’est une perte de contrôle sur la façon dont les gènes sont régulés », a déclaré David Sinclairun généticien de l’Université Harvard qui n’a pas participé à l’étude.
Comment utilisez-vous votre ADN ?
Malgré l’incroyable diversité des types cellulaires du corps, chaque cellule, quel que soit son rôle, héberge le même génome.
« La séquence d’ADN à elle seule ne suffit pas à déterminer la manière dont vous créez une cellule », a déclaré Joseph Eckergénéticien au Salk Institute de San Diego et co-auteur de la nouvelle étude. Au lieu de cela, le contrôle épigénétique décide de la manière dont les gènes d’une cellule sont exprimés. Un contrôle épigénétique strict est particulièrement important dans le cerveau, où les neurones doivent durer toute une vie et ne peuvent pas se permettre de perturber l’expression des gènes et de modifier leur physiologie.
Ce sont des gènes que nous avons largement négligés, mais ils évoluent remarquablement bien avec le vieillissement, ce qui suggère que nous pourrions perdre le contrôle de parties du génome qui sont essentielles au vieillissement cérébral.
David Sinclair, généticien à l’Université Harvard
Dans la nouvelle étude, Ecker a travaillé en étroite collaboration avec Margarita Behrensneuroscientifique au Salk Institute. Les chercheurs ont examiné le cerveau de souris à trois âges : au début de la vie (2 mois), à l’âge adulte (9 mois) et à la vieillesse (18 mois). Ils ont coupé ces cerveaux en 18 tranches ultrafines. Ils ont extrait des tranches des noyaux cellulaires remplis d’ADN et analysé les signaux épigénétiques clés.
L’une, appelée méthylation, implique l’ajout d’une petite étiquette chimique appelée groupe méthyle aux bases de l’ADN. La méthylation a tendance à désactiver l’expression des gènes, et l’équipe d’Ecker a constaté que le génome de leurs souris perdait leurs étiquettes méthyle avec l’âge.
Par exemple, les gènes de l’immunité ont été exprimés plus activement que d’habitude dans les cellules immunitaires du cerveau appelées microglies chez les souris âgées en raison d’une baisse des groupes méthyle qui font taire ces gènes.
Cette déméthylation s’est produite à travers le génome et aurait pu avoir un effet multiplicateur car elle s’est produite au niveau des sites de transposons, ou »sauter des gènes» Ce sont des séquences d’ADN répétitives qui peuvent se copier et se coller ailleurs dans le génome. Des « sauts » répétés de gènes peuvent perturber l’expression de nombreux autres gènes au cours du processus, entraînant potentiellement des conséquences sur le fonctionnement cérébral. Ces éléments génétiques sont passés inaperçus, selon Sinclair. « Ce sont des gènes que nous avons largement négligés, mais ils suivent remarquablement bien le vieillissement, ce qui suggère que nous pourrions perdre le contrôle de parties du génome qui sont centrales dans le vieillissement cérébral », a-t-il déclaré.
L’équipe a également analysé la structure de la chromatine, le complexe d’ADN et de protéines qui organise nos gènes en chromosomes densément emballés. L’équipe a découvert qu’une expression accrue des gènes dans le cerveau vieillissant modifiait la structure de la chromatine, en ajoutant des boucles très petites et serrées appelées domaines topologiquement associés (TAD), qui sont des partitions au sein du génome qui organisent l’expression des gènes. . L’équipe a écrit dans l’étude que l’augmentation du nombre de TAD pourrait servir de nouvelle signature du vieillissement.
L’épigénétique est-elle la clé du « super-vieillissement » ?
La perte de contrôle des génomes sur leurs fonctions pourrait avoir des conséquences importantes sur le fonctionnement de notre corps à un âge avancé. Ecker et Behrens ont déclaré que le corps réagissait à l’augmentation de l’activité des gènes sauteurs par des réponses immunitaires destructrices de cellules cérébrales qui pourraient potentiellement perturber l’architecture neuronale délicate. Ils ont souligné un article récent dans la revue Nature montrant que les « super-âges » qui conservent des performances de mémoire élevées à un âge avancé ont plus de cellules précurseurs dans les centres de mémoire de leur cerveau. Ecker et Behrens ont déclaré à Live Science que les super-âges peuvent avoir des niveaux inférieurs d’activation des gènes sauteurs, ce qui peut, à son tour, maintenir ces neurones importants et d’autres en vie plus longtemps.
Pour ces scientifiques, les recherches actuelles constituent une étape vers la réalisation d’un objectif plus vaste : le séquençage épigénétique du cerveau humain.
Sources des articles
Zeng, Q., Wang, W., Tian, W., Klein, A., Bartlett, A., Liu, H., Nery, JR, Castanon, RG, Osteen, J., Johnson, ND, Ding, W., Chen, H., Altshul, J., Kenworthy, M., Valadon, C., Owens, W., Wu, Z., Amaral, ML, Zemke, NR, . . . Ecker, JR (2026). Déméthylation des transposons spécifiques au type cellulaire et remodelage du TAD dans le cerveau de souris vieillissant. Cellule. https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.02.015
