le vieillissement cellulaire. vieillissement … · retentissement sur la vie quotidienne. 3/4 ......
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LE VIEILLISSEMENT CELLULAIRE.LE VIEILLISSEMENT DES ORGANES ET
FONCTIONS.
Philippe CAILLET
Département de Médecine Interne et Gériatrie.Hôpital Albert Chenevier � Créteil
Le vieillissement.
! Détérioration progressive des capacités et du vieillissement d�un « objet » avec le temps.
! Ensemble des processus physiologiques et psychologiques qui modifient la structure et les fonctions de l�organisme à partir de l�âge mûr.
! Processus lent et progressif ≠ maladies.! Phénomène complexe et multifactoriel.! Tous les mécanismes ne sont pas élucidés !
PLAN de l�exposé :
! Vieillissement cellulaire.
! Vieillissement des organes et des fonctions de l�organisme.
Rappel : la CELLULE.
VIEILLISSEMENT CELLULAIRE.
2 HYPOTHÈSES :! Génétique :
Les gènes s�expriment de façon différente au cours du temps = « programme » de développement et de vieillissement.
! Somatique :Accumulation d�erreurs, au hasard :
� réplication et transcription de l�ADN,� oxydation des protéines, des lipides,� selon l�environnement, le mode de vie, �
Hypothèse génétique.
1. Programmation génétique.2. Altération de l�ADN.3. Différents types de cellules.4. Télomères = « horloges biologiques »5. Conséquences.
1. Programmation génétique.
! Les durées de vie diffèrent selon chaque espèce animale.
! Les « vrais » jumeaux (monozygotes) ont des durées de vie plus proches que les « faux »jumeaux (dizygotes).
! Chez les centenaires, certains génotypes sont plus fréquents que chez des sujets plus jeunes.
! Il existe des syndromes de vieillissement accéléré liés à certains gènes.
2. Altération de l�ADN.
! " importante de la fréquence des altérations de l�ADN (délétions, mutations) et des anomalies de réparation de l�ADN avec l�âge (ADN mitochon-drial).
! Nombreux facteurs : radiations, radicaux libres, division cellulaire, �
3. Différents types de cellules.
! Cellules à faible capacité de renouvellement (neurones, cellules musculaires �), qui ont l�âge de la personne :� Accumulation de pigment (lipofuschine), résultat de la
dégradation d�organites intracellulaires.! Cellules renouvelables dont les possibilités de
renouvellement ne sont pas illimitées :� Elles sont proportionnelles à la longévité de l�espèce,
avec des écarts entre les individus d�une même espèce.
4. Les télomères = « horloge biologique ».
! Séquence de nucléotides (TTAGGG) pouvant se répéter plusieurs milliers de fois.
! Marquent la fin des chaînes d�ADN! Permettent la stabilité de l�ADN et
évitent la fusion entre les chromosomes.
! A chaque réplication de l�ADN, perte de nucléotides terminaux# raccourcissement des télomères.
! Lorsque le télomère a une longueur minimale # divisions impossibles.
5. Conséquences de l�altération de l�ADN.
! Modifications de l�expression de certains gènes.
! Modifications de la synthèse des protéines commandée par ces gènes.
! Perturbation du cycle cellulaire.
Hypothèse somatique.
1. Radicaux libres et stress oxydatif.2. Glycation non enzymatique des protéines.
1. Radicaux libres.
! Atomes ou molécules instables avec électron libre (O2
- - OH°) issus du métabolisme de l�oxygène.
! Puissants agents oxydants.
Radicaux libres et oxydation.
noyau
Oxydation de l�ADN
Oxydation des acides grasmembranaires
Radicaux libres et stress oxydatif.
! La production des radicaux libres augmente avec le métabolisme.
! Il existe des systèmes anti-oxydants :� Vitamines : A, E, C ;� Nombreuses enzymes (SOD, �).
$ Le vieillissement se traduit par :- " radicaux libres (mitochondries ++),- % systèmes anti-oxydants.
2. Glycation non enzymatique des protéines.
! Les protéines de demi-vie longue subissent des modifications au contact du glucose :
! Les protéines de la matrice extra-cellulaire (de durée de vie très longue) sont très touchées par la glycation # résistance à la protéolyse,
& du renouvellement.
protéines
glucoseAGE products (advanced glycation end products)
Au total :
! Le vieillissement cellulaire résulte des effets intriqués de facteurs génétiques et environnementaux auxquels est soumis l�organisme.
! Le vieillissement touche l�ensemble des constituant de la cellule : ADN, membranes et protéines.
VIELLISSEMENT DES ORGANES ET FONCTIONS.
! Les modifications biologiques s�accompagnent d�une diminution des capacités fonctionnelles de l�organisme.
! Cette diminution des réserves fonctionnelles induit une réduction de la capacité de l�organisme à s�adapter aux situations d�agression :# augmentation de la susceptibilité aux maladies, aboutissant au décès.
Vieillissement des organes et des fonctions :
Vieillissement : 1. cardiovasculaire.2. de l�appareil respiratoire.3. du système nerveux.4. de l�appareil locomoteur.5. du métabolisme.6. de l�appareil digestif.7. des organes des sens.8. de l�appareil urinaire.9. des organes sexuels.10. de la peau et des phanères.11. du système immunitaire.
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Vieillissement cardiovasculaire.
Le vieillissement des artères se caractérise par :! modifications de l�élastine,! rigidification du collagène (glycation),! altération de la vasomotricité artérielle.
Conséquences :! " de la rigidité des artères (= % compliance),! " de la pression artérielle systolique avec l�âge.
2/4
Vieillissement cardiovasculaire.
Le vieillissement du c�ur se caractérise par :! % du nombre de cellules musculaires cardiaques,! plages de fibrose disséminées en dehors de tout
infarctus du myocarde,! modifications qualitatives du collagène (glycation).
! % de la sensibilité du c�ur aux catécholamines.
3/4
Vieillissement cardiovasculaire.
Conséquences anatomiques :! " de la masse cardiaque globale,! " de l�épaisseur de la paroi ventriculaire (= hypertrophie
ventriculaire gauche ++).
4/4
Vieillissement cardiovasculaire.
Conséquences fonctionnelles :! défaut de relaxation du ventricule gauche,! moins bon remplissage du ventricule gauche,# débit cardiaque : stable au repos,
un peu % à l�effort.
! Réduction de la fréquence cardiaque maximale àl�effort.
Vieillissement de l�appareil respiratoire.
Se caractérise par :! % compliance pulmonaire,! % compliance de la paroi thoracique,! % des muscles respiratoires.
# réduction de la capacité ventilatoire.
On note aussi une % de la capacité de diffusion de l�oxygène et donc une % de la pression partielle en O2 du sang artériel (PaO2).
1/4
Vieillissement du système nerveux.
Nombreuses modifications neuropathologiques et neurobiologiques du système nerveux central :
� % du nombre de neurones corticaux,
� % de la substance blanche,� % de certains neurotransmetteurs
intracérébraux (acétylcholine ++).
front
2/4
Vieillissement du SN central.
! % et déstructuration du sommeil (% sécrétion de la mélatonine # désorganisation des rythmes circadiens).
! % sensibilité des récepteurs de la soif (osmorécepteurs) #% de la sensation de soif des SA.
! " des temps de réaction.
! % modérée des performances mnésiques (acquisitions d�informations nouvelles), qui n�explique pas les troubles de la mémoire ayant un retentissement sur la vie quotidienne.
3/4
Vieillissement du SN périphérique.
% du nombre de fibres fonctionnelles,
# " des temps de conduction des nerfs périphériques,
# % de la sensibilité proprioceptive (hypopallesthésie),
# instabilité posturale et risque de chute.
4/4
Vieillissement du SN autonome.
! Hyperactivité sympathique (" taux plasmatique des catécholamines);
! Mais réduction des réponses sympathiques en raison d�une diminution de la sensibilité des récepteurs aux catécholamines.Ex. : la tachycardie normalement induite par l�effort est moins marquée chez les SA.
1/3
Vieillissement de l�appareil locomoteur.
! Muscles squelettiques :� Sur le plan microscopique : % de la densité des fibres
musculaires ;� Sur le plan anatomique : % de la masse musculaire
(= sarcopénie).
# % de la force musculaire.
2/3
Vieillissement de l�appareil locomoteur.
! Squelette = os :� % de la densité minérale osseuse (= ostéopénie),
surtout chez la femme = ostéoporose.� % de la résistance mécanique osseuse.
# " du risque de fracture.
3/3
Vieillissement de l�appareil locomoteur.
! Cartilage articulaire :� % du contenu en eau,� % du nombre des chondrocytes.
# amincissement du cartilage et altération de ses propriétés mécaniques # fragilité.
! fragilité " avec l�arthrose.
1/2
Vieillissement du métabolisme.
! Modification de la composition corporelle :à poids constant :
% réduction de la masse maigre" augmentation de la masse grasse
! Besoins alimentaires qualitatifs et quantitatifs similaires à ceux des sujets jeunes, à niveau d�activité physique identique :� 30 à 40 kCal / kg de poids / jour� 1 à 1,5 g de protides / kg de poids / jour
2/2
Vieillissement du métabolisme.
! Réduction de la tolérance à la charge en glucose, témoignant d�un certain degré de résistance à l�insuline.
! Réduction de la capacité de l�organisme à s�adapter aux situations de stress.
Vieillissement de l�appareil digestif.
! Modifications bucco-dentaires.! % du flux salivaire.! % de la production d�acide chlorhydrique par
l�estomac.! Ralentissement du transit intestinal par % du
péristaltisme.
Vieillissement des organes des sens.
! �il :� Réduction de l�accommodation = presbytie.� Opacification progressive du cristallin = cataracte.
! Audition :� Perte progressive de l�audition (sons aigus) =
presbyacousie.
! Les modifications du goût et de l�olfaction sont plus controversées.
1/3
Vieillissement de l�appareil urinaire.
Concerne surtout le rein :% modérée de la taille des reins,% du nombre de néphrons fonctionnels,$ % de la filtration glomérulaire,
% des capacités d�élimination du rein.
Production d�urine :% le jour," la nuit.
2/3
Vieillissement de l�appareil urinaire.
Un sujet âgé est un insuffisant rénal jusqu�à preuve du contraire.
# Toujours penser à adapter la dose des médicaments à la fonction rénale, (estimée par le calcul
de la clairance de la créatinine � formule de Cockroft).
(140 � âge) x poids
créatinineCL créat. = x k
poids en kg � créatinine en µmol/l.
k = constante :1,04 chez la femme1,25 chez l�homme
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Vieillissement de l�appareil urinaire.
Ex. : créatinine 80 µmol/l et poids = 60 kg :
# Femme de 40 ans : CL = 78 ml/mn ;
# Femme de 85 ans : CL ≈ 43 ml/mn.
Insuffisance rénale sévère si CL < 30 ml/mn.
Vieillissement des organes sexuels.
! Chez la femme : à la ménopause :� & de la sécrétion ovarienne (�strogènes),� & des cycles menstruels,� Involution de l�utérus et des glandes mammaires.
! Chez l�homme :� % progressive de la sécrétion de testostérone� persistance de la spermatogénèse� " du volume de la prostate.
1/2
Vieillissement de la peau et des phanères.
! Peau :� altération du tissu élastique,� épaississement fibreux du derme,� aplanissement de la jonction dermo-hypodermique,� % du nombre de mélanocytes.
Ces modification sont plus prononcées sur les zones découvertes, exposées aux rayons UV.
2/2
Vieillissement de la peau et des phanères.
! Phanères :� % de la croissance des cheveux et des ongles avec
l�âge.� % des mélanocytes # grisonnement des cheveux.
! Glandes :� % de l�activité des glandes sébacées et sudoripares #
sécheresse de la peau.
Vieillissement du système immunitaire.
! Retard de la réponse immunitaire par rapport au sujet jeune.
! Réponse moins spécifique de l�agent infectieux.
! L�immunisation par vaccination n�est pas altérée chez le sujet âgé « en bonne santé », même si les taux d�anticorps produits sont inférieurs à ceux produits chez le sujet jeune.
CONCLUSION (1/2).
! Les mécanismes à l�origine du vieillissement restent encore mal connus.
! Le vieillissement résulte des effets intriqués de facteurs génétiques et environnementaux auxquels est soumis l�organisme tout au long de sa vie.
CONCLUSION (2/2).
! La connaissance du vieillissement permet :� de mieux comprendre les symptômes,� de mieux connaître l�évolution de certaines maladies,� de mieux adapter la prise charge thérapeutique,� et d�améliorer la prise en charge globale des sujets
âgés.
MERCI DE VOTRE ATTENTION !
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