Des chercheurs de l'Université de Pittsburgh ont découvert des marqueurs dans le sang qui indiquent l'âge biologique, développant ainsi un indice qui différencie avec précision le vieillissement sain et rapide. Cela pourrait conduire à des interventions précoces sur le mode de vie pour améliorer la santé à long terme.
Des chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont identifié des marqueurs sanguins associés à un vieillissement sain et accéléré. Ces marqueurs peuvent aider à prédire l'âge biologique d'une personne, qui reflète le taux de vieillissement de ses cellules et de ses organes, indépendamment de son âge chronologique.
La nouvelle recherche, publiée dans Cellule vieillissantesouligne les voies et les composés qui peuvent être à l'origine de l'âge biologique, mettant en lumière les raisons pour lesquelles les gens vieillissent différemment et suggérant de nouvelles cibles pour des interventions susceptibles de ralentir le vieillissement et de promouvoir la durée de vie, la durée pendant laquelle une personne est en bonne santé.
« L'âge est plus qu'un simple nombre », a déclaré l'auteur principal Aditi Gurkar, Ph.D., professeur adjoint de médecine gériatrique à l'École de médecine de Pitt et membre du Aging Institute, une coentreprise de Pitt et de l'UPMC. « Imaginez deux personnes de 65 ans : l'une va au travail à vélo et va skier le week-end, et l'autre ne peut pas monter les escaliers. Ils ont le même âge chronologique, mais des âges biologiques très différents. Pourquoi ces deux personnes vieillissent-elles différemment ? Cette question guide mes recherches.
Méthodologie et résultats de l'étude
Pour répondre à cette question, Gurkar et son équipe ont comparé 196 personnes âgées qu'ils ont classées comme personnes en bonne santé ou vieillissant rapidement en fonction de la facilité avec laquelle elles ont relevé de simples défis de marche. La capacité de marche étant une mesure globale de la condition cardiovasculaire, de la force physique et de la santé neurologique, d’autres études ont montré qu’elle constitue le meilleur prédicteur d’hospitalisation, d’invalidité, de déclin fonctionnel et de décès chez les personnes âgées.
Aditi Gurkar, Ph.D., professeur adjoint de médecine gériatrique à la Pitt's School of Medicine et membre du Aging Institute, une coentreprise de l'Université de Pittsburgh et de l'UPMC. Crédit : Aimee Obidzinski, Université de Pittsburgh
Les personnes en bonne santé avaient 75 ans ou plus et pouvaient monter un escalier ou marcher pendant 15 minutes sans se reposer, et les personnes en âge rapide, âgées de 65 à 75 ans, devaient se reposer pendant ces défis.
Selon Gurkar, cette étude est unique car les personnes âgées rapidement étaient chronologiquement plus jeunes que les personnes âgées en bonne santé, ce qui a permis aux chercheurs de se concentrer sur les marqueurs du vieillissement biologique – et non chronologique –, contrairement à d’autres études comparant de jeunes adultes à des personnes plus âgées.
Pour définir une empreinte moléculaire du vieillissement biologique dans les échantillons de sang des participants, ils ont effectué une métabolomique – une analyse des métabolites, des molécules produites par des voies chimiques dans le corps – avec des échantillons de sang des deux groupes.
« D'autres études ont porté sur la génétique pour mesurer le vieillissement biologique, mais les gènes sont très statiques : les gènes avec lesquels vous naissez sont ceux avec lesquels vous mourez », a déclaré Gurkar. « Nous avons choisi d'examiner les métabolites parce qu'ils sont dynamiques : ils changent en temps réel pour refléter notre état de santé actuel et ce que nous ressentons, et nous avons le pouvoir de les influencer par notre mode de vie, notre alimentation et notre environnement. »
Les personnes vieillissant rapidement et en bonne santé présentaient de nettes différences dans leurs métabolomes, ce qui indique que les métabolites présents dans le sang pourraient refléter l'âge biologique.
Développement de l'indice HAM
Gurkar et son équipe ont ensuite identifié 25 métabolites qu'ils ont appelés indice métabolique du vieillissement sain (HAM). Ils ont constaté que l’indice HAM était meilleur que d’autres mesures du vieillissement couramment utilisées – notamment l’indice de fragilité, la vitesse de marche et le test d’évaluation cognitive de Montréal – pour distinguer les personnes vieillissantes en bonne santé et celles qui vieillissent rapidement.
Pour valider leur nouvel indice, les chercheurs ont analysé une cohorte distincte de personnes âgées provenant d'une étude basée au Wisconsin. L'indice HAM prédisait correctement si les individus pouvaient marcher dehors pendant 10 minutes sans s'arrêter avec un précision d'environ 68%.
« Nous avons pris une cohorte très différente de personnes provenant d'une région géographique différente et nous avons constaté que les mêmes métabolites étaient associés au vieillissement biologique », a déclaré Gurkar. « Cela nous donne l'assurance que l'indice HAM peut véritablement prédire qui vieillit en bonne santé par rapport à un vieillissement rapide. »
À l’aide d’un modèle d’intelligence artificielle capable de prédire les facteurs potentiels de caractéristiques biologiques, l’équipe a identifié trois métabolites principaux les plus susceptibles de favoriser un vieillissement en bonne santé ou de favoriser un vieillissement rapide. Dans le cadre de recherches futures, ils prévoient d’examiner comment ces métabolites et les voies moléculaires qui les produisent contribuent au vieillissement biologique et d’explorer des interventions susceptibles de ralentir ce processus.
Gurkar prévoit également davantage de recherches pour évaluer l’évolution du métabolome des jeunes au fil du temps. À terme, elle espère développer un test sanguin qui pourrait estimer l’âge biologique des jeunes adultes ou prédire ceux qui pourraient développer des maladies liées au vieillissement.
« Même s'il est formidable de pouvoir prédire le vieillissement biologique chez les personnes âgées, ce qui serait encore plus excitant serait un test sanguin qui, par exemple, pourrait dire à une personne de 35 ans qu'elle a un âge biologique proche de celui d'une personne de 45 ans. » » dit Gurkar. « Cette personne pourrait alors penser à modifier très tôt certains aspects de son mode de vie – qu'il s'agisse d'améliorer son sommeil, son alimentation ou son programme d'exercice – pour espérer inverser son âge biologique. »
« Aujourd’hui, en médecine, on a tendance à attendre qu’un problème survienne avant de le traiter », ajoute-t-elle. « Mais le vieillissement ne fonctionne pas de cette façon : c'est une question de prévention. Je pense que l’avenir de la médecine consistera à savoir très tôt comment une personne vieillit et à développer des interventions personnalisées pour retarder la maladie et prolonger l’espérance de vie.
Les autres auteurs de l'étude étaient Shruthi Hamsanathan, Ph.D., Tamil Anthonymuthu, Ph.D., Denise Prosser, Anna Lokshin, Ph.D., Susan L. Greenspan, MD, Neil M. Resnick, MD, Subashan Perera, Ph.D. et Satoshi Okawa, Ph.D., tous de Pitt ou UPMC ; et Giri Narasimhan, Ph.D., de la Florida International University.
Cette recherche a été financée en partie par le Pittsburgh Claude D. Pepper Older Americans Independence Center (P30 AG024827). Le Gurkar Lab est soutenu par le Instituts nationaux de la santé (R00 AG049126, R01HL161106, U54AG075931, P30CA047904, R01AG054047 et RF1AG054047), subvention Catalyst de l'Académie nationale de médecine, AFAR/Hevolution et Fondation RK Mellon.
