TELOMERASE : l’enzyme qui fait reculer les aiguilles du temps

Télomèrase

Les télomères sont des structures d’ADN et de protéines situées à l’extrémité des chromosomes, constituées de petites séquences nucléotidiques répétées en tandem (5′-TTAGGG-3′ chez l’homme). Leur importance réside dans leur capacité à assurer la stabilité de l’ADN, en empêchant les chromosomes de s’enrouler sur eux-mêmes ou de se recombiner à leurs extrémités, ce qui entraîne la mort cellulaire.

Le télomère joue un rôle crucial en empêchant la perte d’informations lors de la duplication des chromosomes, l’ADN polymérase étant incapable de répliquer le chromosome jusqu’à sa terminaison. Avec chaque duplication de l’ADN et la division cellulaire qui s’ensuit, les télomères raccourcissent progressivement, mais leur longueur initiale est restaurée par une enzyme importante appelée télomérase.

Sénescence

Cette enzyme n’est pas toujours active. Chez l’homme, la télomérase n’est active que pendant le développement embryonnaire, dans les cellules souches et dans la lignée germinale adulte. On estime que les télomères raccourcissent de 50 à 200 paires de bases à chaque cycle de réplication.

Lorsqu’une longueur critique minimale des télomères est atteinte, des signaux cellulaires sont déclenchés et font entrer les cellules en sénescence réplicative, c’est-à-dire une phase dans laquelle la prolifération cellulaire est définitivement arrêtée. Les cellules sénescentes restent métaboliquement actives, mais l’expression de leurs gènes est altérée et, par conséquent, leurs cycles de division sont ralentis.

Études et recherches

Plusieurs études ont été menées pour mettre en évidence la corrélation entre l’activité de la télomérase et le vieillissement. À cette fin, la longueur des télomères des chromosomes provenant de cellules d’individus âgés de 0 à 93 ans a été modifiée en laboratoire (à l’aide de nucléases). Les résultats de ces expériences ont montré une relation évidente entre l’activité proliférative et l’âge.

La prolifération est normalement plus importante dans les cellules des jeunes individus, mais ce qui a été surprenant, c’est la mise en évidence d’une corrélation entre la capacité de réplication et la longueur des télomères dans toute la tranche d’âge des sujets. Cela indique que les cellules dont les télomères sont raccourcis se répliquent expérimentalement moins que celles dont les télomères sont plus longs.

Ces observations confirment l’hypothèse selon laquelle la longueur des télomères est un biomarqueur du vieillissement des cellules somatiques humaines. Comme ils raccourcissent à chaque division cellulaire, les télomères agissent comme des horloges moléculaires, indiquant le nombre de fois où la cellule s’est divisée.

SIRT1 et télomérase

Aujourd’hui, de nombreux laboratoires de recherche cherchent des moyens de réinitialiser l’horloge biologique afin d’allonger les extrémités des chromosomes dans les cellules eucaryotes et de ralentir ainsi le processus de vieillissement. Dans ce contexte, de nombreuses études montrent que l’expression de SIRT1 peut préserver l’intégrité du génome et sa stabilité.

Parmi celles-ci, une en particulier a démontré comment SIRT1 peut avoir un impact sur le maintien de la longueur des télomères en analysant à la fois la perte de la fonction SIRT1 et l’augmentation de la fonction en utilisant des souris avec une surexpression de SIRT1. La surexpression de SIRT1 chez la souris entraîne une diminution du taux d’érosion des télomères associé à la division cellulaire et au vieillissement des tissus, tandis que la délétion de SIRT1 entraîne l’effet inverse.

Les effets bénéfiques de SIRT1 sur la longueur des télomères se produisent sans aucun effet négatif sur l’intégrité des télomères. Ces résultats ont été confirmés par d’autres études, qui montrent également les effets bénéfiques de SIRT1 sur l’activité de la télomérase et la réponse aux lésions de l’ADN.

Mais comment augmenter ou restaurer la production de sirtuines chez l’homme et ainsi réactiver la télomérase ? Par la consommation de polyphénols.