Nous continuons la description du panneau Frailty, voir le post précédent. Le travail indiqué est une étape essentielle dans l'établissement d'un diagnostic de vieillissement. Ce qui, à son tour, est un thème central dans la tâche de prolonger radicalement la vie d'une personne.
5.
Neurones et jonction neuromusculaire .
Les pertes de neurones se produisent tout au long de la vie, mais surtout après 60 ans. Ce qui provoque une atrophie cérébrale, une neuroinflammation, une diminution des capacités cognitives, une altération de la jonction neuromusculaire et une perte de capacité motrice chez les personnes âgées.
La relation entre la faiblesse physique et les capacités cognitives dans la maladie d'Alzheimer, la démence vasculaire et les troubles cognitifs légers a été décrite. Il a été constaté que la présence de pathologies cérébrales, notamment la maladie d'Alzheimer, les maladies cérébrovasculaires et la maladie de Parkinson, est associée à une diminution plus rapide de la vitesse de marche et à une progression plus rapide de l'asthénie sénile.
Pris ensemble, les changements neuro-inflammatoires, vasculaires et métaboliques liés à l'âge peuvent avoir un impact énorme sur les circuits neuronaux, une altération de la fonction cognitive et la survenue de maladies neurodégénératives, telles que la démence liée à l'âge, les troubles neuropsychiatriques, la dépression, qui sont considérés comme des facteurs de risque et les conséquences de l'asthénie sénile .
À cet égard, certaines protéines ont été reconnues comme des biomarqueurs potentiels des troubles cognitifs, des dommages aux neurones et des connexions neuromusculaires:
5.1.
Facteur cérébral neurotrophique (BDNF) . Il est exprimé dans de nombreux tissus, y compris les systèmes nerveux, musculo-squelettique, respiratoire, cardiovasculaire, génito-urinaire et reproducteur. Dans le cerveau, actif dans l'hippocampe, le cortex et le cerveau antérieur. Cette protéine régule des aspects importants du développement et de la fonction des neurones. Tels que la survie et la différenciation de diverses populations neuronales, la synaptogenèse, la récupération neuronale après dommages. Le BDNF est également impliqué dans l'homéostasie énergétique et le contrôle du poids corporel.
La structure du facteur neurotrophique du cerveau5.2.
Agrin (Agrin, AGRN) . Il a un rôle important dans la formation et la stabilisation des synapses, y compris dans les connexions neuromusculaires. Agrin est exprimé dans divers tissus, ainsi que dans des types de cellules non neuronales, des cellules du cœur, du foie, des reins, des poumons et des cellules de Schwann. Il est associé à diverses maladies, telles que le diabète, les maladies des reins, des poumons, les maladies cardiovasculaires, immunologiques et neurodégénératives, ainsi que l'arthrose et les traumatismes crâniens.
5.3.
Progranuline (PGRN) . Une protéine riche en cystéine, qui est synthétisée par les cellules épithéliales, les cellules du système immunitaire, les neurones, les adipocytes. Il a d'abord été identifié comme un facteur de croissance qui participe à l'embryogenèse précoce, au remodelage tissulaire, et possède des propriétés anti-inflammatoires. Dans le système nerveux central, la progranuline a un effet neurotrophique et neuroprotecteur.
5.4.
Complément des composants C3 et C1q (complément des facteurs 3 et 1Q) . Les protéines de la phase aiguë de l'inflammation appartiennent à la cascade de complément du système immunitaire, qui contrôle la reconnaissance et l'élimination des agents pathogènes indésirables, ainsi que des cellules apoptotiques et des synapses inefficaces. Synthétisé dans le foie, les macrophages, les fibroblastes et les cellules lymphoïdes.
5.5.
Récepteur AGER (récepteur spécifique du produit final de glycosylation avancée) . Appartient à la famille des immunoglobulines. Son activation est associée au développement du diabète sucré, de maladies neurologiques et de certaines formes de cancer.
5.6.
Protéine HMGB1 (boîte de groupe à mobilité élevée 1) . Il appartient au groupe des protéines nucléaires non histones HMG. Il interagit avec l'ADN nucléaire de la cellule (régule l'expression des gènes), joue un rôle dans l'inflammation et la réponse immunitaire adaptative, étant un médiateur des cytokines. HMGB1 est également un régulateur important de la fonction mitochondriale, de la prolifération cellulaire et de l'autophagie. Une augmentation du niveau de HMGB1 est observée dans la neuroinflammation après des lésions cérébrales, avec épilepsie et dysfonctionnement cognitif, et peut également provoquer et améliorer la cascade inflammatoire des lésions ischémiques.
Structure de la protéine HMGB15.7.
Suppresseur soluble de tumorigénicité ST2 (suppression soluble de tumorigénicité 2). Participe aux réponses immunitaires, stimule une différenciation accrue de divers sous-ensembles de cellules T et le lancement d'une production de cytokines indépendante de l'antigène. Il est associé à des maladies liées à l'âge, telles que le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires.
6. Le
cytosquelette et les hormones . Le cytosquelette est une composante cellulaire, dont le rôle a été significativement sous-estimé depuis longtemps, et est désormais reconnu comme un facteur essentiel dans diverses fonctions cellulaires. Et cela est vital pour les réseaux de signalisation qui connectent les processus cellulaires, tels que la polarisation, la mobilité des organites, les réactions aux signaux externes. Le stress oxydatif peut endommager l'actine du cytosquelette et l'apoptose. Ainsi, il n'est pas surprenant que le cytosquelette joue un rôle important dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge.
Les cascades hormonales sont régulées par des boucles de rétroaction positives et négatives et, par conséquent, changent rapidement et affectent la production et la sécrétion de l'autre. La dérégulation hormonale au cours du vieillissement est bien connue. On pense actuellement que les hormones affectent directement la santé pendant le vieillissement et représentent les principaux objectifs de la thérapie anti-âge, par exemple, -Klotho et la ghréline. Par exemple, la ghréline ou des agonistes synthétiques sont utilisés comme mesures pour augmenter l'appétit et la masse musculaire dans les troubles associés à l'asthénie sénile. De plus, la plupart des hormones sont facilement détectables dans le sérum et l'urine et peuvent être de bons facteurs pronostiques du vieillissement biologique.
Les biomarqueurs suivants ont été identifiés ici:
6.1.
Hormone de croissance . Hormone de croissance, qui stimule la croissance, la reproduction et la régénération des cellules. L'hormone de croissance stimule par la voie de signalisation JAK-STAT la production d'une autre hormone, l'IGF-1. Par conséquent, on pense que l'hormone de croissance exerce son effet principalement par l'IGF-1.
Structure de l'hormone de croissance6.2.
Facteur de croissance analogue à l'insuline 1, IGF-I (facteur de croissance analogue à l'insuline 1 ). Favorise la croissance et le développement du fœtus pendant la grossesse et après la naissance dans la période postnatale. Bien que le gène IGF-1 soit universellement exprimé dans le corps, l'IGF-I est principalement produit dans le foie.
L'IGF-1 joue un rôle crucial au niveau moléculaire dans de nombreux processus, tels que le métabolisme des glucides, des graisses et des protéines, l'homéostasie et l'organisation cellulaire, la différenciation cellulaire, le vieillissement cellulaire et l'apoptose. Il participe également à divers processus physiologiques et physiopathologiques associés au système immunitaire, à l'inflammation, au dysfonctionnement mitochondrial et aux maladies liées à l'âge.
Structure protéique IGF-16.3.
Klotho . Une protéine transmembranaire qui contrôle la sensibilité du corps à l'insuline et joue un rôle important dans l'homéostasie cellulaire. C'est l'une des protéines les plus clairement associées au vieillissement; sa quantité diminue nettement avec l'âge. Recherche très active en gérontologie moderne.
6.4.
Facteur de croissance des fibroblastes 23 (facteur de croissance des fibroblastes 23, FGF23) . Le FGF23 est membre de la famille des facteurs de croissance des fibroblastes (FGF) et est responsable du métabolisme du phosphate et de la vitamine D. Il est sécrété par les ostéocytes et nécessite -Klotho comme corécepteur pour ses actions biologiques.
Structure de la protéine FGF236.5.
Facteur de croissance des fibroblastes 21 (facteur de croissance des fibroblastes 21, FGF21) . Le FGF21 est l'hépatocine, c'est-à-dire une hormone sécrétée par le foie. Régule l'apport de glucose par le système nerveux central. En plus des maladies mitochondriales, il est utilisé comme biomarqueur potentiel pour diverses pathologies, telles que le syndrome métabolique, le diabète sucré, la septicémie, les reins, le foie, les maladies musculo-squelettiques, les maladies cardiovasculaires et oculaires, ainsi que l'arthrose, la polyarthrite rhumatoïde.
6.6.
Résistine (Resistin, RETN) . C'est une adipokine, c'est-à-dire qu'elle est sécrétée par le tissu adipeux (adipocytes). La résistine joue un rôle important dans de nombreux processus, tels que l'inflammation, la prolifération cellulaire, l'apoptose et le fonctionnement mitochondrial. La résistance est associée à l'émergence d'une résistance à l'insuline et à la leptine ... Des niveaux élevés de résistine ont été rapportés chez les adultes et les personnes âgées souffrant d'insuffisance cardiaque, de maladie coronarienne et d'autres pathologies cardiovasculaires.
6.7.
Adiponectine (ADIPOQ) . C'est une autre adipokine, sécrétée par le tissu adipeux et qui circule sous forme d'hormone dans le sang. Les niveaux d'adiponectine diminuent dans diverses conditions pathologiques, telles que l'obésité, le diabète et la maladie coronarienne. L'adiponectine régule divers processus, y compris ceux associés au vieillissement, notamment l'inflammation, la fonction mitochondriale, l'apoptose et la prolifération cellulaire. Ainsi, il protège les cellules de l'inflammation, réduit la sécrétion de cytokines et inhibe la signalisation du facteur pro-inflammatoire NF-κB.
L'adiponectine est activement étudiée en tant que biomarqueur pour diverses maladies, notamment l'hépatite C, l'inflammation, les maladies rénales, l'athérosclérose, la migraine, et également directement comme cible thérapeutique. Il a un grand potentiel en tant que biomarqueur diagnostique, pronostique et thérapeutique du vieillissement.
Structure de l'adiponectine6.8.
Leptine (LEP) . C'est une autre adipokine circulante. En plus des adipocytes, il est également exprimé dans divers autres tissus: cardiovasculaire, reproducteur, musculo-squelettique, hépatique et neuronal. La leptine contrôle le poids corporel et les coûts énergétiques. De plus, la leptine régule divers processus physiologiques et physiopathologiques, notamment l'apoptose, l'angiogenèse, la prolifération cellulaire, le métabolisme énergétique, l'inflammation, le diabète, la reproduction et l'obésité. Il existe des preuves évidentes du rôle de la leptine dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge.
6.9.
Ghréline (GHRL) . Il s'agit d'une petite hormone peptidique sécrétée principalement dans l'estomac, les intestins, le pancréas et l'hypothalamus. Il joue un rôle important dans la régulation de l'appétit et du métabolisme. Provoque de multiples effets biologiques, tels que: 1) augmentation de l'appétit, 2) augmentation de l'absorption des aliments, 3) modulation de l'homéostasie du glucose et de la sensibilité à l'insuline et 4) augmentation de la production d'hormone de croissance.
Et en plus de ces six groupes principaux, les auteurs ont identifié plusieurs autres biomarqueurs potentiels du vieillissement qui n'appartenaient pas à plus d'un groupe:
1)
MicroARN . Petites molécules d'ARN non codantes qui jouent un rôle important dans la régulation de l'expression des gènes et sont associées au vieillissement et aux maladies liées à l'âge.
2)
Adénosyl homocystéinase (adénosylhomocystéinase, AHCY) . Il contrôle les niveaux intracellulaires d'AHC (S-adénosylhomocystéine), ce qui est important pour les processus de méthylation et les fonctions métaboliques. Une priorité élevée dans l'évaluation de l'AHCY est basée sur le fait que la dérégulation de l'AHCY pendant le vieillissement et les maladies liées à l'âge a déjà été prouvée et l'inhibition directe et indirecte a montré un effet thérapeutique clair.
3)
Microvésicules circulantes (extracellulaires) . Petites vésicules extracellulaires (0,1-1,0 μm) présentes dans le sang. Ils pénètrent dans le sang à partir de différents types de cellules, principalement des plaquettes, ainsi que des globules rouges, des granulocytes, des monocytes, des lymphocytes et des cellules endothéliales. Ils peuvent être libérés lors de l'activation cellulaire, des dommages cellulaires, du vieillissement cellulaire et de l'apoptose. Ils contiennent des molécules immunologiquement actives qui affectent divers processus cellulaires, tels que l'inflammation, la coagulation, la présentation de l'antigène et l'apoptose.
4)
Kératine 18 (KRT18) . Désigne les cytokératines, les protéines qui composent les filaments intermédiaires intracellulaires du cytosquelette des cellules épithéliales. KRT18 est associé à un dysfonctionnement mitochondrial. C'est un marqueur bien connu de l'apoptose et a été proposé comme indicateur de la progression des maladies hépatiques chroniques telles que la stéatose hépatique non alcoolique, une pathologie très courante associée au syndrome métabolique.
5)
Mélanome glycoprotéique non métastatique B (mélanome glycoprotéine non métastatique B, GPNMB) . Protéine membranaire, le GPNMB a des fonctions anti-inflammatoires et régénératrices. Ainsi, en cas d'insuffisance rénale et hépatique aiguë, le GPNMB favorise la polarisation des macrophages et l'équilibre entre fibrose et fibrolyse. De même, les effets bénéfiques du GPNMB et son importance en tant que biomarqueur sont décrits dans la stéatohépatite non alcoolique et la cicatrisation des plaies, où il régule la diaphonie entre les macrophages et les cellules souches mésenchymateuses. De plus, le rôle important du GPNMB se manifeste dans les maladies neurodégénératives. Ainsi, GPNMB s'est avéré être un neuroprotecteur dans un modèle animal de sclérose latérale amyotrophique et d'ischémie cérébrale.
6)
Lactoferrine (LTF, lactotransferrine) . Une protéine multifonctionnelle de la famille de la transferrine. Il est l'un des composants du système immunitaire, participe au système d'immunité humorale non spécifique, régule les fonctions des cellules immunocompétentes et est une protéine de la phase aiguë de l'inflammation. La lactoferrine a le potentiel en tant que biomarqueur pour identifier les maladies neurodégénératives liées à l'âge - les maladies d'Alzheimer et de Parkinson, ainsi que les pathologies cardiovasculaires.
Structure de la lactoferrineRésumant leurs recherches, les auteurs estiment que le panel de biomarqueurs qu'ils ont formé devrait être plus efficace pour prévenir le vieillissement prématuré que les marqueurs individuels. L'accumulation de petits écarts de santé peut finalement conduire à un dysfonctionnement du corps plus important et plus significatif sur le plan clinique. Le panel de biomarqueurs peut être plus sensible à des changements relativement faibles et, ensemble, ils aideront à identifier à un stade précoce une diminution générale des fonctions corporelles, ce qui contribuera au développement de l'asthénie sénile.
Préparé par Alexey Rzheshevsky
Source:
- Cardoso AL et al. Vers des biomarqueurs de fragilité: Candidats issus de gènes et de voies régulés dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge. Aging Res Rev. 30 juillet 2018 pii: S1568-1637 (18) 30093-X.