Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie# Génomique

Le vieillissement épigénétique : Le rôle de l'ADN et de l'environnement

Explorer comment la génétique et l'environnement influencent le processus de vieillissement.

― 8 min lire


L'ADN du vieillissementL'ADN du vieillissementvieillissement.influencent notre processus deComment les gènes et l'environnement
Table des matières

En vieillissant, notre corps subit plein de changements, et certains de ces changements peuvent être suivis grâce à notre ADN. Un moyen pour les scientifiques d'étudier le vieillissement, c'est à travers un processus appelé Vieillissement épigénétique. Ça veut dire qu'ils analysent comment certains marqueurs de notre ADN changent au fil du temps et comment ces changements peuvent nous dire quel âge on a vraiment, biologiquement et chronologiquement.

Le vieillissement épigénétique peut donner des indices sur plein de trucs, comme pourquoi certaines personnes développent des maladies liées à l'âge ou vivent moins longtemps. Ça peut même nous aider à comprendre comment les conditions de vie affectent la croissance et la santé des jeunes. Les chercheurs ont développé différents modèles ou "horloges" qui estiment l'âge épigénétique d'une personne basé sur ces marqueurs ADN, ce qui peut fournir des infos sur leur santé et les risques en vieillissant.

Qu'est-ce que les Horloges Épigénétiques ?

Les horloges épigénétiques sont des outils qui mesurent l'âge en se basant sur des changements dans la Méthylation de l'ADN. La méthylation de l'ADN est une modification chimique qui peut influencer comment les gènes s'activent ou se désactivent sans changer la séquence ADN sous-jacente. Ces horloges peuvent prédire non seulement l'âge d'une personne mais aussi si elle vieillit plus vite ou plus lentement que son âge réel.

Une des horloges les plus connues est l'horloge de Horvath. Ce modèle a été conçu pour estimer l'Âge biologique sur une large gamme d'âges. Il prend en compte comment l'âge biologique d'une personne peut différer de son âge chronologique et peut indiquer si son processus de vieillissement s'accélère ou ralentit.

Une autre horloge est l'horloge PedBE, spécifiquement développée pour mesurer le vieillissement biologique des enfants et des adolescents. Cette horloge aide les chercheurs à comprendre comment les corps des jeunes vieillissent par rapport aux adultes.

Différentes Mesures du Vieillissement

Les chercheurs ont créé plusieurs mesures pour mieux comprendre comment fonctionne le vieillissement. Par exemple, il existe une mesure appelée GrimAge, qui prédit le risque de mortalité basé sur divers indicateurs de santé. D'autres mesures, comme DunedinPoAm et DunedinPACE, se concentrent sur la rapidité du vieillissement biologique en se basant sur des marqueurs biologiques plutôt que sur l'âge chronologique.

Ces différentes mesures du vieillissement prennent en compte divers facteurs, comme des indicateurs de santé comme la pression artérielle et des choix de mode de vie comme le tabagisme. En analysant la méthylation de l'ADN dans des régions spécifiques, ces modèles peuvent donner une image plus claire de la santé et de la durée de vie d'un individu.

Influences Génétique et Environnementale sur le Vieillissement

Le processus de vieillissement est influencé par la génétique et l'environnement. Les facteurs génétiques peuvent déterminer une partie de la variabilité qu'on observe dans la façon dont les gens vieillissent, tandis que les facteurs environnementaux, comme le style de vie, le régime alimentaire et les circonstances sociales, peuvent aussi jouer un rôle important.

L'héritabilité du vieillissement épigénétique peut être évaluée pour comprendre combien du processus de vieillissement est influencé par la génétique par rapport à l'environnement. Les chercheurs ont découvert que les contributions de la génétique peuvent changer avec l'âge. Par exemple, la contribution génétique au vieillissement épigénétique pourrait être plus importante chez les jeunes par rapport aux adultes plus âgés, qui peuvent avoir des influences environnementales plus variées affectant leur vieillissement.

L'Impact des Environnements Partagés

Les conditions de vie et les environnements partagés peuvent aussi influer grandement sur le vieillissement. Pour les jumeaux, les environnements partagés jouent un rôle significatif dans leurs similarités. Ces environnements peuvent inclure des facteurs comme l'influence parentale, les contextes sociaux, et même les conditions de quartier.

À mesure que les jumeaux vieillissent et commencent à vivre séparément, des facteurs environnementaux uniques deviennent plus importants. Ces expériences individuelles peuvent affecter leurs processus de vieillissement épigénétique et créer des différences dans leur vieillissement.

Adolescence et Âge Adulte Émergent

L'adolescence est une période cruciale pour le développement, marquée par des changements rapides dans la croissance physique et psychologique. La transition vers l'âge adulte est aussi significative, car les individus commencent à former leur identité et à établir leur indépendance.

Durant ces périodes, le taux de changement dans la méthylation de l'ADN peut être assez élevé, reflétant une fluctuation de l'âge biologique. Ce changement rapide pourrait ralentir après la fin de l'adolescence, menant à un rythme de vieillissement plus constant à l'âge adulte.

Objectifs de Recherche et Méthodologie

Pour mieux comprendre comment les facteurs génétiques et environnementaux contribuent au vieillissement épigénétique, les chercheurs ont utilisé un échantillon de jumeaux à travers différents groupes d'âge. Ils ont mesuré la méthylation de l'ADN en utilisant des échantillons de salive d'adolescents précoces, d'adolescents tardifs, de jeunes adultes émergents et de jeunes adultes.

L'étude a examiné huit mesures spécifiques du vieillissement sur deux ans pour suivre les changements tant entre les individus que au sein des individus concernant le vieillissement épigénétique. En comparant les résultats de différents groupes d'âge, ils espéraient découvrir des tendances et des modèles sur la façon dont la génétique et l'environnement influencent le vieillissement.

Échantillonnage et Analyse de l'ADN

Des échantillons de salive ont été collectés lors d'interviews sur plusieurs années, permettant aux chercheurs de recueillir de l'ADN pour analyse. Cette méthode de prélèvement non invasive a facilité l'obtention des données nécessaires des participants.

Une fois collecté, l'ADN a été analysé pour établir les profils de méthylation afin de déterminer l'âge épigénétique de chaque participant. L'analyse a inclus plusieurs étapes de contrôle qualité pour garantir des résultats valides, comme vérifier des sondes ADN spécifiques et corriger les effets de lot qui pourraient fausser les résultats.

Résultats : Différences Associées à l'Âge dans le Vieillissement Épigénétique

Les chercheurs ont constaté que les différents groupes d'âge montraient des variations notables dans leurs mesures de vieillissement épigénétique. Par exemple, les horloges de Horvath et de PedBE ont révélé une accélération chez les adolescents tardifs et les jeunes adultes émergents, indiquant que ces groupes connaissaient un vieillissement biologique plus rapide par rapport aux adolescents précoces et jeunes adultes.

Au fur et à mesure que les participants vieillissaient, certaines mesures indiquaient une variance plus significative dans le vieillissement. Cela suggérait que les expériences individuelles-qu'elles soient partagées ou uniques-jouaient un rôle important dans ces différences.

Études de Jumeaux et Résultats sur l'Héritabilité

Les résultats des études sur les jumeaux ont montré que la contribution génétique au vieillissement épigénétique variait selon les groupes d'âge. Chez les jeunes, il y avait une plus grande similarité entre les jumeaux identiques par rapport aux jumeaux fraternels, suggérant des influences génétiques sur le processus de vieillissement.

Cependant, à mesure que les individus passaient à l'âge adulte, les facteurs environnementaux et les expériences de vie uniques commençaient à jouer un rôle plus important dans la façon dont ils vieillissaient. Les conclusions ont renforcé l'idée que, même si la génétique est essentielle, elle interagit avec diverses influences environnementales pour déterminer les modèles de vieillissement.

Influences Environnementales Uniques dans le Vieillissement Épigénétique

L'étude a mis en lumière l'importance des facteurs environnementaux uniques-ces expériences qui sont individuelles plutôt que partagées-à différentes étapes de la vie. Des facteurs comme les choix de vie, les expériences personnelles, et les conditions socio-économiques peuvent avoir un impact significatif sur la façon dont une personne vieillit biologiquement.

Par exemple, des expériences négatives durant l'enfance ou l'adolescence, comme l'exposition à la violence ou au stress, peuvent conduire à un vieillissement épigénétique plus rapide. À l'inverse, des expériences positives et des environnements de soutien peuvent contribuer à des trajectoires de vieillissement plus saines.

Conclusion : Comprendre le Processus de Vieillissement

En résumé, l'étude sur le vieillissement épigénétique a révélé que tant la génétique que l'environnement jouent des rôles cruciaux dans la façon dont les individus vieillissent. Les résultats ont souligné que même si les influences génétiques peuvent être dominantes durant la jeunesse, les facteurs environnementaux uniques deviennent de plus en plus significatifs lors de la transition vers l'âge adulte.

Ces informations sont essentielles pour comprendre la santé personnelle et le processus de vieillissement, surtout qu'elles peuvent orienter les interventions et les systèmes de soutien conçus pour promouvoir un vieillissement en meilleure santé. Dans l'ensemble, ce domaine de recherche souligne la complexité du vieillissement, équilibrant entre les traits hérités et les diverses expériences qui façonnent la vie de chacun.

En continuant à explorer le vieillissement épigénétique, les chercheurs espèrent découvrir encore plus sur la relation complexe entre notre ADN, nos environnements, et comment nous vieillissons.

Source originale

Titre: Age-Associated Genetic and Environmental Contributions to Epigenetic Aging Across Adolescence and Emerging Adulthood

Résumé: BackgroundEpigenetic aging estimators commonly track chronological and biological aging, quantifying its accumulation (i.e., epigenetic age acceleration) or its speed (i.e., epigenetic aging pace). These estimates reflect a combination of inherent biological programming and the impact of environmental factors, which are suggested to vary at different stages of life. The transition from adolescence to adulthood is an important period in this regard, marked by an increasing and, then, stabilizing epigenetic aging variance. Whether this pattern arises from environmental influences or genetic factors remains uncertain. This study delves into understanding the age-associated genetic and environmental contributions to differences both between and within individuals across these developmental stages. For this purpose, we analyzed four differently developed epigenetic aging estimators, namely, Horvath Acceleration, GrimAge Acceleration, PedBE Acceleration, and DunedinPACE, which were collected from 976 twins aged 8 to 31 years (M=16.0, SD=6.05) measured twice, two years apart. ResultsApproximately half (33-76%) of the between-individual differences in epigenetic aging and most (70-99%) of the variance in within-individual changes across the two years were attributable to unique environmental factors. The contribution of these factors to the variance of epigenetic estimators trained on chronological age notably increased with time (Horvath Acceleration: from 80% to 90%; PedBE Acceleration: from 70% to 99%). Genetic contributions were more pronounced in the between-individual differences than in the variance of within-individual changes. For epigenetic aging estimators trained on chronological age, both additive genetic factors (8%-39%) and shared environmental influences (13%-49%) contributed to the variance. For epigenetic estimators trained on biological indicators, either additive (GrimAge Acceleration) or additive and non-additive genetic (DunedinPACE) factors were relevant. The variance of three estimators, initially developed in adult samples, demonstrated increasing contributions of genetic factors to the variance across adolescence and emerging adulthood (Horvath Acceleration: from 18% to 39%; GrimAge Acceleration: from 24% to 43%; DunedinPACE: from 42% to 57%). ConclusionsOur findings suggest that increasing between-individual differences in epigenetic aging during adolescence and emerging adulthood are the result of both unique life experiences and genetic underpinnings, whereas variance in within-individual changes is primarily attributable to unique life experiences.

Auteurs: Dmitry V. Kuznetsov, Y. Liu, A. M. Schowe, D. Czamara, J. Instinske, C. K. L. Pahnke, M. M. Noethen, F. M. Spinath, E. B. Binder, M. Diewald, A. J. Forstner, C. Kandler, B. Moenkediek

Dernière mise à jour: 2024-06-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.10.598273

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.10.598273.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires