v2.8.0 (4286)

Enseignement scientifique et technique - UC6-02 : Aspects Cellulaires et Moléculaires du Vieillissement

Domaine > Ingénierie et santé : homme, bioproduits, environnement, Ouverture et culture générale.

Descriptif

Le vieillissement, phénomène universel à tous les organismes vivants, perturbe l'équilibre physiologique de la cellule et sensibilise l'organisme aux agressions du milieu. Pour se maintenir, les systèmes biologiques sont dotés de mécanismes limitant ces effets délétères. Les systèmes plantes, animaux et microorganismes sont de précieux modèles pour mieux comprendre ces mécanismes de survie.

Objectifs pédagogiques

L'objectif sera de faire le point sur les mécanismes moléculaires de la longévité à différents niveaux d'organisation du vivant. Les modèles d'étude in vivo et in vitro associés aux informations épidémiologiques ou issus de la clinique offrent des perspectives thérapeutiques dans le cadre des maladies associées au vieillissement.

19.5 heures en présentiel

Soit 4.5 heures de travail global estimé pour l’étudiant.

effectifs minimal / maximal:

8/30

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Aucun pré-requis

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Vos modalités d'acquisition :

Exposés interactifs par sous-groupes sur 3 thèmes distincts, à partir de dossiers bibliographiques

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12

Le coefficient de l'UE est : 1.5

Pour les étudiants du diplôme Parcours IAE forestier (ingénieur AgroSupDijon)

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12

Le coefficient de l'UE est : 1.5

Programme détaillé

La durée de la vie peut être allongée expérimentalement par des méthodes nutritionnelles, génétiques ou pharmacologiques. Les modèles les plus utilisés sont la levure Saccharomyces cerevisiae, le ver nématode Caenorhabditis elegans, la mouche drosophile, la souris, et Arabidopsis. Dès 1935 on avait montré que la restriction calorique (RC : diète supérieure à 50%, sans malnutrition) allongeait significativement la durée de vie, ce qui a été vérifié sur tous ces modèles. A partir des années 1980, un grand nombre de mutations d'un unique gène augmentant la longévité (de 2 à 10 fois chez le ver, de 40% maximum chez la souris) a été étudié. Beaucoup de ces mutations miment les effets de la RC. Les plus connues ciblent les voies de signalisation de l'insuline/IGF-1 (insulin- like growth factor 1) ou de TOR (Target Of Rapamycin). Les mutations concernées se recoupent assez bien dans chaque modèle d'étude. Ceux-ci sont pourtant très différents par leur longévité (C. elegans quelques semaines, souris 3 ans, homme ~100 ans) et leur métabolisme (le ver a des stades de développement particuliers ; les cancers ne sont un facteur essentiel de mortalité que chez les mammifères…). Chez les plantes, la semence, dont la germination assure le renouvellement de l'espèce, a adapté sa physiologie pour optimiser sa survie. Ainsi les records de survie ont été illustrés par des graines millénaires retrouvées viables dans le sol. La graine constitue un modèle de choix pour étudier ces mécanismes universels aux êtres vivants. En particulier la réparation des dommages causés aux protéines joue un rôle clef dans le contrôle de la longévité et la tolérance au stress de l'environnement. De récentes études montrent que ces altérations et leur régulation constituent aussi des signaux qui peuvent avoir une utilité biologique en tant que régulateur au cours du développement. Enfin, la longévité peut être modifiée par des molécules pharmacologiques : des polyphénols (comme le resvératrol présent dans le vin rouge) agissant sur les enzymes sirtuines ; la rapamycine, un immunodépresseur utilisé contre le rejet de greffe, dont la cible est le récepteur TOR, impliqué dans les effets sur la longévité de la RC ; les antioxydants (vitamines C et E, B-carotène, …) ; les statines (simvastatine), molécules hypocholestérolémiantes utilisées dans la prévention des maladies cardiovasculaires. Jusqu'à présent, cette approche pharmacologique n'avait pas prouvé son efficacité chez les mammifères, au contraire de la RC. Mais en juillet 2009, un allongement de 14% de la durée de vie des souris a été décrit avec la rapamycine (Harrison, Nature 406: 392-395, 2009). La question d'un possible allongement significatif (plusieurs décennies) de la vie humaine peut donc au moins être posée : sera-t-il possible, dans un futur très éloigné, de modifier pharmacologiquement les mécanismes de régulation cellulaire, en mimant le processus évolutif qui a produit des espèces à durée de vie longue ?

Mots clés

Vieillissement, longévité, sénescence, mort cellulaire programmée, autophagie, restriction calorique, stress oxydatif

Méthodes pédagogiques

Cours, TD, analyse d'articles

Support pédagogique multimédia

Oui

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