Le vieillissement, ou la sénescence, est généralement considéré comme une composante nécessaire de la vie humaine. La gérontologie englobe l’étude des processus de vieillissement et des effets du vieillissement, et une branche intrigante de la gérontologie cherche à comprendre les processus biologiques qui facilitent le vieillissement. De nombreuses théories du vieillissement existent, et plus d’une considèrent le rôle d’une minuscule structure cellulaire dont de nombreuses personnes ne sont probablement même pas conscientes : la mitochondion. Cette structure aide à de nombreuses fonctions cellulaires, et des perturbations dans l’une des fonctions suivantes pourraient potentiellement induire le vieillissement : division cellulaire, signalisation cellulaire et mort cellulaire. La théorie mitochondriale du vieillissement la plus connue concerne peut-être l’impact des molécules d’oxygène instables appelées radicaux libres sur les structures mitochondriales.
Les mitochondries pourraient être considérées comme des usines énergétiques des cellules. Chaque cellule humaine possède entre des dizaines et des milliers de ces usines. Chaque petite mitochondrie fonctionne pour produire de l’énergie qui alimente divers processus, de la respiration à la marche. Ils créent cette énergie en décomposant les molécules alimentaires en électrons qui sont ensuite stockés dans des faisceaux d’énergie d’adénosine triphosphate (ATP).
Les structures mitochondriales ont un type d’acide désoxyribonucléique (ADN) différent des autres parties cellulaires. L’ADN contenu dans les mitochondries est connu sous le nom d’ADN mitochondrial (ADNm), et il ne contient pas le même niveau de protection que l’ADN traditionnel. Les enzymes et les protéines appelées histones protègent généralement l’ADN de tout dommage majeur, mais l’ADNm manque de ces substances. Par conséquent, tout comme une mitochondrie subit des dommages, les processus énergétiques qui dictent une grande partie des capacités humaines le font aussi. La dégénérescence cellulaire est donc l’une des approches les plus importantes des théories mitochondriales du vieillissement.
Une subdivision étroitement associée à la théorie mitochondriale du vieillissement de la dégénérescence cellulaire est la théorie des radicaux libres. La plupart des molécules du corps fonctionnent de manière stable et prévisible, mais une instabilité peut encore survenir, en particulier dans les molécules d’oxygène du corps. Une fois que les molécules d’oxygène perdent leur ordre, elles sont appelées radicaux libres. Ces particules chaotiques peuvent causer de graves ravages dans les zones fragiles et elles prospèrent dans les zones mitochondriales, car chaque mitochondrie effectue la respiration des cellules. En raison de leur manque de protection, les brins d’ADN mitochondrial sont parmi les plus vulnérables à une attaque radicalaire.
Les mitochondries ont d’autres fonctions clés en dehors de la production d’énergie, et chacune de ces fonctions peut servir de lentille dans les théories mitochondriales du vieillissement. Par exemple, les substances sont une pierre angulaire importante de la division cellulaire, par laquelle une cellule se divise en plusieurs nouvelles cellules. Ce processus permet de remplacer les cellules anciennes et usées, donc si la division cellulaire ralentit ou s’arrête, les effets de la prolifération des vieilles cellules se feront sentir à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du corps. Les mitochondries dysfonctionnelles auront un impact considérable sur les capacités de division cellulaire.
Sur une note connexe, ces structures peuvent également dicter en grande partie la mort cellulaire programmée : un processus où les cellules s’autodétruisent essentiellement. Différents processus qui pourraient faciliter ce suicide incluent la fragmentation de l’ADN, la mutation des membranes cellulaires et la décomposition et le rétrécissement du noyau de la cellule. Si la mort cellulaire programmée se manifeste par le vieillissement, comme le croient de nombreux chercheurs, le rôle de la mitochondrie dans la facilitation de la mort cellulaire programmée ajoute encore un autre aspect aux théories mitochondriales du vieillissement.
Les cellules peuvent également communiquer entre elles en grande partie grâce aux mitochondries. Les mitochondries aident à la signalisation cellulaire, où les cellules transmettent des impulsions d’informations relatives à l’équilibre, à la réparation des tissus et à d’autres processus. Des dommages mitochondriaux soutenus peuvent entraîner des erreurs dans ce traitement de l’information. Les chercheurs se sont concentrés sur les théories de l’erreur blâmant ce résultat pour de nombreuses maladies. Les théoriciens du vieillissement peuvent également attribuer une signalisation cellulaire défectueuse aux processus de vieillissement.
De nombreux facteurs peuvent influencer la santé et le fonctionnement d’une mitochondrie. Comme mentionné précédemment, la théorie des radicaux libres fournit une explication des mitochondries défectueuses. Les mutations cellulaires peuvent infliger des dommages similaires, et ces mutations peuvent résulter d’un régime alimentaire, de conditions héréditaires ou simplement d’un simple hasard. Parfois, les dommages résultent de l’usure naturelle au fil du temps. Étant donné que la plupart des cellules de la peau n’ont qu’une seule mitochondrie pour les maintenir tout au long de la vie, il n’est peut-être pas surprenant que la peau soit l’une des zones les plus visibles pour les effets du vieillissement.
La recherche sur les théories mitochondriales du vieillissement a conduit à des recommandations de remèdes. D’une part, on pense que les vitamines du complexe B soulagent et corrigent certaines des défections enzymatiques causées par les dommages mitochondriaux. De plus, les substances acide lipoïque et alcar peuvent rediriger les activités de production d’énergie du cerveau vers les mitochondries lorsque ces processus ont été autrement entravés.