Les chiffres de PathStAR
La disposition des cellules, des vaisseaux et de la matrice extracellulaire des organes humains évolue avec le vieillissement ; cependant, le moment et la manière dont cette transformation structurelle se produit n’ont pas pu être étudiés systématiquement pendant longtemps. Les chercheurs ont développé un cadre appelé PathStAR, qui mesure le vieillissement structurel des tissus à partir d’images histopathologiques de routine. Le système identifie les périodes au cours desquelles les changements structurels s’accélèrent sans avoir été entraîné à estimer l’âge chronologique.
PathStAR a été appliqué à 25 306 biopsies post-mortem et à 30,3 millions de fragments d’image provenant de 40 tissus prélevés chez 970 donneurs âgés de 21 à 70 ans.
Les changements mesurés
L’analyse a montré que le vieillissement structurel suivait des trajectoires temporelles différentes et non linéaires selon les organes. Les tissus vasculaires, en particulier les artères tibiales et coronaires, ont montré un vieillissement précoce vers l’âge de 30 ans. Dans l’utérus et le vagin, les changements structurels les plus rapides ont été observés au début et au milieu de la tranche d’âge des 50 ans, c’est-à-dire pendant la période correspondant à la ménopause et à l’après-ménopause. 9 tissus, dont ceux du système digestif, de la prostate, des testicules et de l’artère tibiale, ont connu deux périodes distinctes d’accélération autour de 30 et 50 ans.
Évolution de TNF
L’analyse des ovaires a révélé deux accélérations nettes. La première, entre 35 et 40 ans, a coïncidé avec le déclin de la fertilité, tandis que la seconde, entre 55 et 60 ans, a coïncidé avec la ménopause. Au cours de la première période, l’activité des voies inflammatoires a augmenté, tandis qu’au cours de la seconde, les voies associées aux signaux des facteurs de croissance, à la transition épithélio-mésenchymateuse et au cycle cellulaire ont été inhibées. Ce schéma en deux phases n’est pas apparu dans les analyses réalisées à partir des données d’expression génique et de méthylation provenant des mêmes échantillons.
Une tendance moléculaire commune a été observée au cours des périodes d’accélération entre les organes : tandis que les voies inflammatoires telles que la signalisation TNF, les réponses à l’interféron et le complément s’intensifiaient, la production d’énergie, la prolifération cellulaire, la réparation de l’DNA, la réponse aux protéines mal repliées et les autres mécanismes cellulaires de contrôle qualité déclinaient.
Contexte et effets
Par ailleurs, tandis que la fonction des peroxysomes diminuait dans les tissus vasculaires, l’inflammation et les voies immunitaires augmentaient fortement dans les testicules, alors que la spermatogenèse était inhibée.
À l’échelle individuelle, il a été observé que les altérations des tissus digestifs et des tissus reproducteurs masculins pouvaient progresser de manière coordonnée et qu’elles étaient liées aux hormones sexuelles. Les facteurs post-mortem expliquaient moins de 10 % de la variation de la vitesse du vieillissement structurel dans la plupart des tissus. Les résultats ont montré que le vieillissement structurel du corps humain est un processus mesurable, propre à chaque organe et complémentaire des horloges moléculaires du vieillissement.