Télomères & Télomérase

Les mécanismes du vieillissement se dévoilent à mesure que la science progresse. Les plus récentes découvertes, récompensées par un Prix Nobel, pointent les cellules, leur ADN et plus particulièrement les télomères comme étant au cœur du processus de vieillissement.

La structure en double hélice de l’ADN, présente dans toutes les cellules vivantes, renferme l’ensemble des informations nécessaires au développement et au bon fonctionnement de l’organisme.

Aux extrémités de ces structures, comme des bouchons sécables sur leur épaisseur, se trouvent les précieux télomères, fortement impliqués dans le processus du vieillissement lorsque ces derniers raccourcissent avec l’âge, la pollution, le stress et une mauvaise hygiène de vie. C’est l’enzyme télomérase qui est responsable du renouvellement cellulaire, jusqu’à épuisement de notre capital jeunesse.

Trois prix Nobel

En 1971, le biologiste russe Alekseï Olovnikov émet l’hypothèse que la durée de vie maximale des cellules est corrélée à la perte progressive de séquences télomériques. En effet, lors de chaque division cellulaire, les télomères s’érodent jusqu’à atteindre une taille critique qui déclenche l’entrée en sénescence de la cellule (les télomères agissant comme l’horloge biologique qui régit la durée de vie de ces dernières).

Cette théorie est connue sous le nom de théorie télomérique du vieillissement. Ce biologiste augura l’existence d’une enzyme capable d’inverser ce processus en synthétisant de nouvelles séquences d’ADN télomériques : la télomérase.

L’identification de la télomérase est actée en 1985 par Elizabeth Blackburn, Carol Greider et Jack Szostak, travail récompensé par le prix Nobel de médecine physiologique en 2009.

Propriétés Antivieillissement de l’Astragale

Revue de littérature scientifique par le Dr Alain GERBI, chercheur,  expert scientifique accrédité auprès du ministère de la recherche concernant l’implication dans la santé humaine des nutriments fonctionnels dans certaines pathologies, au sein d’universités de recherche et en milieu hospitalier.

Conformément à la réglementation en vigueur sur les allégations de santé, l’astragale participe à la lutte contre les effets du vieillissement (ID 3261), contribue à soutenir les défenses naturelles (ID 3275/3968) et possède des propriétés anti-oxydantes (ID 3256).

La Racine d’Astragale, connue comme tonique depuis plus d’un millénaire, est l’une des plantes traditionnelles chinoises les plus courantes. Récemment, la composition chimique et les activités pharmacologiques de cette plante ont été largement rapportées. Polysaccharides, triterpènes et flavonoïdes sont considérés comme des composants efficaces. Les expériences pharmacologiques et les rapports cliniques montrent que la racine d’Astragale exerce de bons effets sur le système immunitaire et l’anti-vieillissement (1).

Vieillissement cognitif

La prévalence croissante des problèmes neurodégénératifs chez les populations vieillissantes invite à développer des approches différentes ; ainsi une étude a indiqué que les composants actifs de l’Astragale, sont capables d’exercer un effet en réduisant la surcharge en fer dans le cerveau et pouvant ainsi fournir une nouvelle approche pour le développement de médicaments (2).

Il a été observé un effet des polysaccharides de racine d’Astragale (APS) dans les phénomènes de vieillissement des fonctions d’apprentissage et de mémoire des rats âgés. Afin d’explorer son mécanisme pour améliorer les pertes lié à l’âge avancé, la comparaison d’un groupe de rats âgés, avec le groupe APS a montré que cette amélioration significative était associée à l’augmentation de l’expression de protéines pertinentes de la plasticité neuronale (3,4). Récemment l’APS nommé Astragalan a été décrit comme modulant le vieillissement et les voies de stress protéotoxique. Sur un modèle spécifique (Caenorhabditis elegans), Astragalan non seulement réduit l’agrégation de polyQ (Polyglutamine), mais soulage aussi la neurotoxicité associée. Les auteurs de cette recherche suggèrent que l’astragalan peut prolonger la durée de vie dans ce modèle, indiquant des avantages sur l’anti-vieillissement avec la suppression de l’effet de toxicité (5).

Les effets protecteurs et les mécanismes liés à l’astragaloside (AST) et à l’astragale saponine I (ASI) sur la détérioration de la mémoire chez des rats sénescents traités par des glucocorticoïdes (GC) peuvent retarder le vieillissement, avec un mécanisme lié à la diminution du [Ca2 +] i et la suppression de l’apoptose des thymocytes et des neurones de l’hippocampe (6). Leurs effets sont liés à la régulation de l’immunité et à leurs propriétés anti-oxydantes (7). AST a un effet anti-âge sur des souris sénescentes (modèle D-gal-induite) et a pour effet de retarder la sénilité des souris d’âge moyen, liée à l’amélioration de la fonction du cerveau et des effets immuno modulateurs (8).

Vieillissement oxydatif

La Racine d’Astragale a été utilisée depuis des milliers d’années pour les déficits neurologiques associés aux phénomènes oxydatifs du vieillissement. Selon une recherche, l’astragale (en particulier APS) protège les mitochondries en piégeant les espèces réactives de l’oxygène (ROS), en inhibant la perméabilité mitochondriale et en augmentant les activités des anti-oxydases, révélant ainsi ses propriétés anti oxydantes (9).

La Calycosin et sa forme calycosin-7-O-β-D-glucoside (CG) sont deux isoflavones représentatifs dans la Racine d’Astragale. La présente étude vise à évaluer les effets neuroprotecteurs de CG sur la barrière hémato-encéphalique (BHE), l’intégrité du tissu cérébral et explorer les mécanismes de signalisation pertinents. Le traitement avec CG réduit de manière significative le volume des nécroses cérébrales et cardiaques liées aux phénomènes oxydatifs, les dommages histologiques et la perméabilité de la BHE dans le modèle in vivo d’ischémie-reperfusion chez le rat. De plus, CG a été révélé atténuer la mort cellulaire dans les cellules endothéliales in vitro (10).

La racine velue d’Astragale vise à améliorer la mémoire lors du vieillessement ; cet effet releve de ses propriétés antioxydantes : augmenter l’activité de la SOD dans le cerveau et le foie (enzyme au fort pouvoir antioxydant), diminuer le contenu MDA dans le foie (marqueurs des attaques radicalaires) des souris âgées, réduire la teneur MDA dans l’ischémie-reperfusion rénale, diminuer le niveau de créatinine dans le sang des rats. Similaire à la racine d’Astragale naturelle, elle peut être utilisée dans la prévention de la sénilité, comme antioxydant et immuno modulatrice (11). Certaines données indiquent que Huang Qi (Racine Astragale) peut réduire la diminution de la densité des récepteurs M-cholinergiques dans le cerveau de rats séniles (12).

Par inhalation chez la souris, l’ozone induit de fortes réactions de propagation de radicaux libres dans l’organisme liées à une série de changements semblables à la sénilité. De cette façon, des modèles de souris séniles ont été établis pour observer les changements de la flore intestinale chez celles-ci. Les souris séniles prenant la racine de Astragale par voie orale montre que le déséquilibre de la flore intestinale chez ces dernières a été amélioré (13).

Vieillissement de la peau

La fermentation microbienne est l’une des méthodes classiques de traitement des herbes chinoises. La Racine d’astragale sous forme de préparations non fermentés (HQNB) et fermentés (HQB) est étudiée sur la production d’acide hyaluronique (HA) dans les cellules primaires de peau humaine.

Les trois principaux isoflavones actifs de la Racine astragale ont été identifiés comme ononin, calycosin et formononétine. Après la fermentation, l’ensemble de ces trois composés dans HQB ont été significativement réduits ; cependant, la production de HA reste plus élevée qu’avec HQNB. Il est apparu que des aglycones isoflavonoïdes ou d’autres métabolites, convertis à partir de leurs isoflavones primaires pendant la fermentation, pourraient être responsables des fonctions trouvées dans cette étude et suggèreraient que HQB peut jouer un rôle prometteur d’anti-vieillissement avec des applications cosmétiques (14). L’exposition aux rayons ultraviolets (UV) réduit les niveaux de collagène de type I dans le derme et entraîne des dommages de la peau humaine et le vieillissement prématuré de la peau (photovieillissement). Cela conduit à une apparence ridée, par l’inhibition de la transformation du facteur de croissance (TGF β). L’irradiation UV augmente la dégradation du collagène de type I par l’augmentation de l’expression de métalloprotéinase matricielle (MMP). Les astragalosides (de I à VII) sont les principaux composants actifs des extraits de l’Astragale. AST empêche la réduction de collagène par l’irradiation UV dans la peau par photovieillissement en améliorant TGF β, ainsi AST peut être un agent potentiel contre le photovieillissement de la peau (15). L’astragale est un bon candidat dans la protection de la peau contre l’inflammation et le photovieillissement induit par les UVB (16). Le contenu de collagène dans l’aorte et le poumon des rats âgés est plus élevé que dans celles de jeunes rats, alors que le contenu dans les vieux rats qui ont pris de la racine astragale apparait inférieur à celui du groupe de contrôle, à proximité de ceux des jeunes rats (17).

EDS© Electrophotonic DataPhoton System

Une solution technologique innovante en imagerie macroscopique par effet de couronne dans le spectre UV

Le dispositif baptisé EDS© a permis la mise en évidence de phénomènes photoniques.

Référentiel ci-contre :
À titre d’exemple, voici deux clichés qui donnent une idée assez précise d’une excellente structuration (eau minérale informée) et une structure de basse énergie (eau déminéralisée). Clichés FFT réalisés par le Dr Georges VIEILLEDENT (Electrophonique ing.)

Comparatif ci-dessous :
Conversion mathématique en image (données chiffrées traduites en pixel) du potentiel énergétique de chaque produit.

Produit concurrent français :
activité faible (peu de rayonnement), aucune structure stable.

Produit concurrent américain :
bonne activité mais structure en devenir.

ADN Téloméractives (France) :
forte activité avec un rayonnement très puissant.

Lien à la télomérase (Suite étude du Dr Gerbi)

Il a été récemment démontré que l’astragaloside (AST), petite molécule activatrice de télomérase dérivé de l’astragale, améliorait la réponse proliférative des lymphocytes T CD8 + chez des patients immunodéficients par stimulation de l’activité de la télomérase (18). La racine d’astragale, considérée comme un tonique en médecine traditionnelle coréenne, a été prescrite pendant de longues périodes pour traiter une maladie chronique en stimulant le système immunitaire.

Les Télomères sont des structures aux extrémités des chromosomes qui raccourcissent pendant la division cellulaire et, éventuellement, signalent un état irréversible d’arrêt de la croissance connue comme la sénescence cellulaire. Pour retarder ce vieillissement cellulaire, les cellules T humaines, qui sont essentielles dans le contrôle immunitaire, activent l’enzyme télomérase, qui se lie et prolonge les télomères. Plusieurs extraits différents de la racine astragale ont été documentés pour activer l’activité de la télomérase dans les cellules T humaines. Un extrait d’Astragalus membranaceus a été étudié pour son effet à la fois sur la télomérase et l’activité de prolifération de cellules T CD4 et CD8 humains. Il augmente de manière significative l’activité de la télomérase (1/3 à 3/3 fois par rapport aux témoins) dans des cultures de lymphocytes T provenant de six donneurs testés, tandis que HTA, aux niveaux des téloméres, a augmenté seulement dans deux des six donneurs. Cette activation de la télomérase se déroule par une voie spécifique de MAPK. Enfin, pendant une période de culture de trois jours, seuls les lymphocytes T traités avec cet extrait montre une augmentation statistiquement significative de l’activité proliferative (19). Cet extrait est capable d’augmenter la longueur moyenne des télomères en diminuant le pourcentage de télomères courts critiques et les lésions de l’ADN dans les fibroblastes embryonnaires de souris haplo-insuffisantes. Fait important, il ne provoque pas un allongement des télomères ou les lésions sur l’ADN de sauvetage dans un traitement similaire télomérase déficient G3 Terc (- / -). Ces résultats indiquent que le mécanisme d’action opère via la télomérase.Enfin, la supplémentation alimentaire avec cet extrait d’astragale chez les souris femelles conduit à une amélioration de certains indicateurs de santé dont la tolérance au glucose, l’ostéoporose et la forme physique de la peau (20).

L’absence de télomérase des cellules somatiques de mammifères a des conséquences importantes dans le vieillissement. Chaque fois qu’une cellule se divise, son génome entier doit être dupliqué. Ainsi, dans notre corps, les cellules nouvellement divisées doivent reconstituer en permanence les poumons, la peau, le foie et autres organes. Cependant, la plupart des cellules humaines ne peuvent pas se diviser indéfiniment ; à chaque division, les télomères, aux extrémités des chromosomes, raccourcissent jusqu’à devenir trop courts. Les cellules ne peuvent alors plus se diviser, provoquant une dégénérescence des organes et des tissus. La solution vient de l’enzyme télomérase, qui reconstruit les télomères et permet aux cellules de se diviser jusqu’à épuisement du stock. Premièrement, le nombre de divisions cellulaires potentielles est limité et, ce faisant, fixe des limites sur la durée de vie. Deuxièmement, les télomères raccourcis sont connus pour entraîner un dysfonctionnement physiologique, y compris en jouant un rôle dans les maladies humaines. L’expression ectopique de la sous-unité catalytique de la télomérase, la télomérase transcriptase (TERT) inverse, a été signalée prolonger la durée de vie de près de 40% chez des souris ayant un cancer résistant. L’induction transitoire de TERT par un composé dérivé de l’astragale augmente la durée de santé sans augmentation apparente de l’incidence du cancer. Les données disponibles suggèrent que l’augmentation de la durée de vie peut nécessiter deux télomères allongés et la présence continue de la télomérase pour stimuler la voie de signalisation Wnt / β-caténine (21). Une étude Danoise d’ampleur inégalée (22) publiée cette année, a suivi 65 000 personnes sur une médiane de 7 ans. La ligne de fond est que la longueur des télomères prédit la longévité, même après la prise en compte de l’âge, du tabagisme, de l’exercice, du taux de cholestérol dans le sang, l’IMC (indice de masse corporelle) et la consommation d’alcool. Cela ajoute énormément à notre connaissance sur la longueur des télomères et leur pouvoir prédictif. Pour la perspective, une etude de Cawthon (23) a détecté la relation entre la longueur des télomères et la mortalité sur la base de moins de 200 sujets.

4-Hydroxy-5-hydroxymethyl-[1,3]dioxolan-2,6′-spirane-5′,6′,7′,8′-tetrahydro-indolizine-3′-carbaldehyde (HDTIC) -1 et HDTIC-2 sont deux isomères extraites de l’Astragale (Fisch) Bunge Var. Ces composés HDTIC ralentissent le taux de raccourcissement des télomères des cellules 2BS, qui est principalement du aux propriétés biologiques des composés, y compris la réduction des dommages à l’ADN et l’amélioration de la capacité de réparation de l’ADN. En outre, le ralentissement du taux de raccourcissement des télomères, la réduction des dommages à l’ADN, et l’amélioration de la capacité de réparation de l’ADN induite par HDTIC peut être responsable du retardement de la sénescence réplicative (24). Les activités anti-oxydantes de HDTIC-1 et HDTIC-2, décrites dans la présente étude pour la première fois, peuvent être indirectement liées à leur inhibition de l’expression de p16 (25).

Un aglycone de l’astragaloside a été identifié lors de la sélection des ingrédients actifs des extraits de Astragalus ayant des propriétés anti-vieillissement. La présente étude démontre que cette aglycone stimule l’activité de la télomérase et la prolifération cellulaire dans les kératinocytes humains néonataux. En conclusion, il stimule l’activité de la télomérase dans les kératinocytes humains néonataux et des cellules neuronales de rat, et induit de l’activation de CREB (élément de réponse à l’AMPc de liaison) (26).

Les télomères expliqués par le Docteur Christophe BENETTON, chercheur et rapporteur scientifique

La restauration de l’activité de la télomérase stoppe et inverse les processus de vieillissement chez des souris déficientes en télomérase.

Résumé :

Les pertes d’information de l’ADN liées à sa dégradation progressive avec le temps ont été clairement reliées aux processus de vieillissement. En particulier, la perte de la fonction de protection de l’ADN par les télomères entraîne le vieillissement, la mort cellulaire dans les modèles animaux. Le maintien de l’intégrité des télomères paraissait donc un objectif prioritaire dans la lutte contre le vieillissement.
Cette étude chez la souris, parue dans la prestigieuse revue Nature, confirme non seulement que l’altération des télomères est liée au vieillissement mais aussi et surtout démontre que la restauration des télomères stoppe et même inverse les mécanismes de vieillissement des cellules et des tissus.
Cette étude est cruciale car elle est la première à montrer la possibilité d’inversion du processus de vieillissement d’origine génétique. La technique utilisée dans cette étude est l’incorporation de matériel génétique qui est encore impossible à réaliser en pratique. En revanche, sur la base de cette étude, le développement de principes actifs ayant une action de protection des télomères notamment en agissant sur la télomérase offre des perspectives très prometteuses dans la lutte contre le vieillissement.

La télomérase est une enzyme de nos cellules dont le rôle est de reconstituer les télomères lors de chaque division cellulaire. Lorsque la télomérase est déficiente, on observe, un raccourcissement des télomères et les signes du vieillissement apparaissent. Dans cette étude, un gène particulier a été introduit dans des embryons de souris en remplacement du gène normal codant pour la télomérase. Ce gène artificiel possède les informations qui permettent de fabriquer la télomérase mais il est inactif. Il ne peut être activé et produire de la télomérase qu’en présence d’une substance idoine. Cette manipulation a donc permis d’obtenir des souris déficientes en télomérase mais qui pouvaient récupérer cette fonction.

Résultats :

Les souris déficientes obtenues présentaient tous les signes de vieillissement prématuré :

Cellules sénescentes, en particulier les fibroblastes (cellules responsables du volume, de la fermeté et de la souplesse des tissus)
Atrophie des tissus et des organes (rate, foie, testicules, intestins, cerveau)
Senescence cérébrale : diminution des cellules du cerveau et de la neurogénèse (naissance de nouveau neurones)
Survie médiane réduite de moitié : 43,5 semaines au lieu de 86,6 semaines

Ces résultats ont confirmé les effets de la perte de l’activité de la télomérase dans les processus de vieillissement.

Dans la seconde phase de l’étude, un groupe de souris déficientes a bénéficié du traitement pendant 4 semaines. Ces souris, comme attendu, ont récupéré une activité de la télomérase ainsi qu’un allongement des télomères. Plus surprenants ont été les effets sur les organes et les tissus qui ont recouvré un aspect identique aux souris contrôle après 4 semaines : volumes et architecture redevenus normaux de la rate, du foie, des testicules (avec retour de la fertilité), des intestins et également du cerveau. Dans le même sens, la survie a été significativement améliorée grâce à ces 4 semaines de « traitement ».
L’analyse du tissu cérébral a montré une restauration partielle de la capacité de renouvellement des neurones et des autres cellules du cerveau. Les chercheurs ont utilisé le comportement des souris en réponse aux odeurs afin d’évaluer une partie du fonctionnellement cérébral. Là encore, la capacité de discrimination olfactive, altérée chez les souris déficientes était restaurée chez les souris traitées.

Conclusion :

Cette étude démontre dans un modèle animal que les processus de vieillissement peuvent être inversés et que la restauration d’une activité télomérase déclinante parait cruciale. Ces résultats ne peuvent être toutefois transposés sans réserves au vieillissement humain : en particulier parce qu’il s’agit dans cette expérience d’animaux « malades » et non d’animaux normalement vieillissants. Toutefois, cette étude qui pour la première fois montre la possibilité d’une inversion des processus de vieillissement, reste très encourageante et justifie l’intérêt et le développement de thérapeutiques humaines visant à stimuler ou à restaurer l’activité de la télomérase.

ADN et caution scientifique de l’Europe

Les télomères raccourcissent avec l’âge, l’inflammation et le stress. Des études ont montré que des télomères courts sont associés à un risque plus élevé de maladies liées à l’âge. Certains actifs contenus dans ADN Téloméractives, bénificient d’allégations de santé avérées ou encore à l’étude par l’EFSA, comme l’Astragale, qui contribue à un effet antivieillissement (à partir de deux comprimés), ou encore le zinc, qui contribue à la synthèse normale de l’ADN.

Prenez connaissance des allégations de santé étudiées par le collège d’experts scientifiques de l’EFSA en lien avec la protection de l’ADN en suivant ces liens: