Sénescence négligeable

risque de mortalité constant (sans augmentation) au cours de la vie

La sénescence négligeable est un concept forgé par le biogérontologue Caleb Finch pour décrire les organismes qui ne présentent pas de signes de vieillissement biologique (sénescence) tels qu'une réduction mesurable de leur capacité de reproduction, un déclin fonctionnel mesurable, ou une augmentation du taux de mortalité avec l'âge[1],[2], sinon de façon négligeable.

Certaines tortues présentent une sénescence négligeable.

La sénescence négligeable, qui implique un risque de mortalité et une fertilité constants tout au long de la vie, s'oppose à la sénescence positive, qui se définit par un risque de mortalité plus élevé et une fertilité en baisse au cours du temps, et à la sénescence négative, qui se définit par une mortalité plus faible et une fertilité croissante au cours de la vie[3].

Le quasi arrêt de la sénescence pourrait être dû des processus de réparation et de renouvellement cellulaires qui « masquent » la sénescence[4]. Certaines études ont indiqué un lien entre des phénomènes liés à une sénescence négligeable et la stabilité générale du génome d'un organisme au cours de sa vie[5].

Les analyses portant sur les animaux dont la sénescence est négligeable peuvent contribuer à une meilleure compréhension du processus de vieillissement[1],[6]. Elles justifient souvent la recherche de moyens technologiques permettant d'atteindre une sénescence négligeable similaire chez l'Homme[7]. La raison pour laquelle les Mammifères, et l'Homme en particulier, connaissent un vieillissement relativement intense[8] est que leur espérance de vie était à l'origine limitée par la prédation ; comme toutes les espèces menacées par des prédateurs, la plupart des mammifères se reproduisent rapidement, et connaissent un vieillissement précoce (selon la théorie évolutionniste de la sénescence)[8],[9],[10].

Chez les vertébrésModifier

Certains poissons, tels que certaines variétés d'esturgeons et de sébastes à œil épineux, et certaines tortues[11] ont une sénescence négligeable, bien que des recherches récentes aient révélé quelques signes de sénescence chez les tortues vivant à l'état sauvage[12]. L'âge d'un spécimen de poisson capturé peut être mesuré en examinant les schémas de croissance, similaires aux anneaux d'arbre, sur les otolithes (parties d'organes de détection de mouvement)[13].

En 2018, les rats-taupes nus ont été identifiés comme la première espèce de mammifère à défier la loi de mortalité Gompertz-Makeham et à atteindre une sénescence négligeable. Il a été suggéré cependant que cela pourrait être simplement un effet « d'étirement temporel » principalement en raison de leur métabolisme très lent (et de sang froid et hypoxique)[14],[15],[16].

Chez les invertébrésModifier

Plusieurs groupes d'invertébrés présentent une sénescence négligeable, tels que les oursins. Ceux-ci continuent de croître et de se reproduire jusqu'à leur mort sans montrer de signe de sénescence, et on ne leur connaît pas de cause de « mort naturelle » en dehors de la prédation, des accidents et maladies[17].

Chez les plantesModifier

Chez les plantes, les trembles sont un exemple d'immortalité biologique. Chaque arbre peut vivre de 40 à 150 ans au-dessus du sol, mais le système racinaire de la colonie clonale a une longue durée de vie. Dans certains cas, une colonie clonale dure des milliers d'années, envoyant de nouveaux troncs à mesure que les troncs plus anciens meurent au-dessus du sol. L'âge de l'une de ces colonies dans l'Utah, surnommée "Pando", est estimé à 80 000 ans, ce qui en fait peut-être la plus ancienne colonie vivante de trembles[18].

L'organisme vivant non clonal le plus ancien connu au monde était l'arbre Methuselah de l'espèce Pinus longaeva, le Pin Bristlecone, poussant dans les Montagnes Blanches du comté d'Inyo en Californie orientale, âgé de 4851–4852 ans[19]. Ce record a été remplacé en 2012 par un autre Pin Bristlecone du Grand Bassin situé dans la même région que Methuselah ; l'âge de l'arbre est estimé à 5062 ans. L'arbre a été échantillonné par Edmund Schulman et daté par Tom Harlan[20].

Les gingkos en Chine retardent le vieillissement par une expression génétique étendue associée à des mécanismes de défense adaptables qui contribuent à la longévité de l'organisme[21].

Chez les bactériesModifier

Parmi les bactéries, les organismes individuels sont vulnérables et peuvent facilement mourir, mais au niveau de la colonie, les bactéries peuvent vivre indéfiniment. Les deux cellules bactériennes filles résultant de la division cellulaire d'une cellule bactérienne mère peuvent être considérées comme des individus uniques ou comme des membres d'une colonie biologiquement «immortelle». [22] Les deux cellules filles peuvent être considérées comme des copies "rajeunies" de la cellule mère car les macromolécules endommagées ont été divisées entre les deux cellules et diluées. [23] Voir reproduction asexuée.

Durée de vie maximaleModifier

Voici quelques exemples de la durée de vie maximale observée d'animaux qui présentent une sénescence négligeable :

Sébaste à œil épineux 205 ans [24],[25]
Tortue géante d'Aldabra 255 ans
oursin rouge géant 200 ans[26]
Homards 100+ ans (présumé) [27]
Hydres Considéré comme biologiquement immortel [28]
Anémones de mer 60–80 ans (généralement) [29]
Moules perlières d'eau douce 210–250 ans [30],[31]
Palourde Ocean Quahog 507 ans [32]
Requin du Groenland 400 ans [33]

CryptobioseModifier

Certains organismes rares, tels que les tardigrades, ont généralement une courte durée de vie, mais sont capables de survivre pendant des milliers d'années - et, peut-être, indéfiniment - s'ils entrent dans l'état de cryptobiose, ce qui entraîne une suspension réversible de leur métabolisme.

Les partisans de la cryonie émettent l'hypothèse que le système nerveux central humain peut de même être mis dans un état d'animation suspendue peu avant la mort cérébrale pour être relancé à un stade futur du développement technologique de l'humanité, lorsque cette opération serait possible[réf. nécessaire].

Sénescence négativeModifier

Certains organismes qui vieillissent très lentement, comme ceux de reptiles et de poissons, ou d'organismes végétaux, présentent une sénescence négative : leur taux de mortalité diminue à mesure que l'organisme vieillit, en désaccord avec la loi de Gompertz – Makeham sur la mortalité[8] ; cette baisse de la mortalité après la maturité reproductive est généralement accompagnée d'une augmentation de la fécondité[34]. Ainsi par exemple les vieux homards mâles ont une fertilité plus élevée que celle des homards jeunes[3].

De plus, certaines espèces, rares, régressent à l'état larvaire et repoussent plusieurs fois en adultes, comme Turritopsis dohrnii[35] — situation proche de l'immortalité biologique.

Articles connexesModifier

Lectures complémentairesModifier

  • (en) Caleb Finch, Longevity, Senescence and the Genome, Chicago, IL, . University of Chicago Press, , 206–247 p., « Negligible Senescence »
  • (en) Caleb Finch, « Variations in Senescence and Longevity Include the Possibility of Negligible Senescence », Journal of Gerontology : BIOLOGICAL SCIENCES,‎
  • (en) J Guerin, « Emerging area of aging research: long-lived animals with "negligible senescence" », Ann N Y Acad Sci, vol. 1019,‎ , p. 518–20 (PMID 15247078, DOI 10.1196/annals.1297.096)
  • (en) Peter Stenvinkel et Paul G. Shiels, « Long-lived animals with negligible senescence: clues for ageing research », Biochemical Society Transactions, vol. 47, no 4,‎ , p. 1157–1164 (ISSN 0300-5127, DOI 10.1042/BST20190105, lire en ligne, consulté le 19 juillet 2020)

Notes et référencesModifier

  1. a et b Caleb Finch, Longevity, Senescence and the Genome, Chicago, IL, . University of Chicago Press, , 206–247 p., « Negligible Senescence »
  2. (en) Caleb Finch, « Variations in Senescence and Longevity Includethe Possibility of Negligible Senescence », Journal of Gerontology : BIOLOGICAL SCIENCES,‎
  3. a et b Anca Ioviţă, Les différences de vieillissement entre les espèces, Babelcube Inc., (ISBN 978-1-5475-1580-6, lire en ligne)
  4. Jacques Tréton, « Arrêter le vieillissement ?: Point de vue critique », Gérontologie et société, vol. 31 / n° 125, no 2,‎ , p. 53 (ISSN 0151-0193 et 2101-0218, DOI 10.3917/gs.125.0053, lire en ligne, consulté le 19 juillet 2020)
  5. Kogan, Molodtcov, Menshikov et Shmookler Reis, « Stability analysis of a model gene network links aging, stress resistance, and negligible senescence », Scientific Reports, vol. 5,‎ , p. 13589 (PMID 26316217, PMCID 4551969, DOI 10.1038/srep13589)
  6. Guerin, « Emerging area of aging research: long-lived animals with "negligible senescence" », Ann N Y Acad Sci, vol. 1019,‎ , p. 518–20 (PMID 15247078, DOI 10.1196/annals.1297.096)
  7. (en) Peter Stenvinkel et Paul G. Shiels, « Long-lived animals with negligible senescence: clues for ageing research », Biochemical Society Transactions, vol. 47, no 4,‎ , p. 1157–1164 (ISSN 0300-5127, DOI 10.1042/BST20190105, lire en ligne, consulté le 19 juillet 2020)
  8. a b et c Ainsworth, C et Lepage, « Evolution's greatest mistakes », New Scientist, vol. 195, no 2616,‎ , p. 36–39 (DOI 10.1016/S0262-4079(07)62033-8)
  9. « Vivre mille ans (et plus si affinités) », Le Temps,‎ (ISSN 1423-3967, lire en ligne, consulté le 19 juillet 2020)
  10. Netgen, « Théorie évolutionniste de la sénescence », sur Revue Médicale Suisse (consulté le 19 juillet 2020)
  11. Miller, « Escaping senescence: demographic data from the three-toed box turtle (Terrapene carolina triunguis)". », Exp Gerontol, vol. 36, nos 4–6,‎ , p. 829–32 (PMID 11295516, DOI 10.1016/s0531-5565(00)00243-6)
  12. (en) Warner, Miller, Bronikowski et Janzen, « Decades of field data reveal that turtles senesce in the wild », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 113, no 23,‎ , p. 6502–6507 (ISSN 0027-8424, PMID 27140634, PMCID 4988574, DOI 10.1073/pnas.1600035113)
  13. Bennett, « Confirmation on longevity in Sebastes diploproa (pisces Scorpaenidae) from 210Pb/226Ra measurements in otoliths », Maritime Biology, vol. 71, no 2,‎ , p. 209–215 (DOI 10.1007/bf00394632)
  14. Ruby, Smith et Buffenstein, « Naked mole-rat mortality rates defy Gompertzian laws by not increasing with age », eLife, vol. 7,‎ , e31157 (ISSN 2050-084X, PMID 29364116, PMCID 5783610, DOI 10.7554/eLife.31157)
  15. (en-US) « Google's Calico Labs announces discovery of a "non-aging mammal." | | LEAF » (consulté le 28 février 2019)
  16. Beltrán-Sánchez et Finch, « Age is just a number », eLife, vol. 7,‎ , e34427 (ISSN 2050-084X, PMID 29364114, PMCID 5783609, DOI 10.7554/eLife.34427)
  17. (en) Christopher Mah, « How LONG can Sea Urchins Live ? », sur Echinoblog, (consulté le 27 octobre 2013)
  18. Quaking Aspen by the Bryce Canyon National Park Service.
  19. « Pinus longaeva », Gymnosperm Database, (consulté le 20 juin 2008)
  20. Brown, « OLDLIST, a database of old trees », Rocky Mountain Tree-Ring Research, Inc., (consulté le 29 novembre 2017)
  21. Wang, Cui, Jin et Zhao, « Multifeature analyses of vascular cambial cells reveal longevity mechanisms in old Ginkgo biloba trees », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 117, no 4,‎ , p. 2201–2210 (ISSN 0027-8424, PMID 31932448, PMCID 6995005, DOI 10.1073/pnas.1916548117)
  22. Chao et Guttman, David S., « A Model for Damage Load and Its Implications for the Evolution of Bacterial Aging », PLOS Genetics, vol. 6, no 8,‎ , e1001076 (PMID 20865171, PMCID 2928801, DOI 10.1371/journal.pgen.1001076)
  23. Rang, Peng, Annie Y. et Chao, Lin, « Temporal Dynamics of Bacterial Aging and Rejuvenation », Current Biology, vol. 21, no 21,‎ , p. 1813–1816 (PMID 22036179, DOI 10.1016/j.cub.2011.09.018)
  24. Munk, « Maximum Ages of Groundfishes in Waters off Alaska and British Columbia and Considerations of Age Determination », Alaska Fishery Research Bulletin, vol. 8,‎ , p. 1
  25. Cailliet, Andrews, Burton et Watters, « Age determination and validation studies of marine fishes: do deep-dwellers live longer?". », Exp. Gerontol, vol. 36, nos 4–6,‎ , p. 739–764 (PMID 11295512, DOI 10.1016/s0531-5565(00)00239-4)
  26. (en-GB) « Red sea urchin 'almost immortal' », BBC News,‎ (lire en ligne, consulté le 22 juillet 2020)
  27. « 140-year-old lobster's tale has a happy ending. », Associated Press,‎
  28. Martínez, « Mortality patterns suggest lack of senescence in hydras », Experimental Gerontology, vol. 33,‎ , p. 217–225 (PMID 9615920, DOI 10.1016/s0531-5565(97)00113-7, lire en ligne)
  29. « Fact Files: Sea anemone » [archive du ], BBC Science and Nature (consulté le 1er octobre 2009)
  30. Ziuganov, V., San Miguel, E., Neves, R.J., Longa, A., Fernandez, C., Amaro, R., Beletsky, V., Popkovitch, E., Kaliuzhin, S., Johnson, T., « Life span variation of the freshwater pearlshell: a model species for testing longevity mechanisms in animals. », Ambio, vol. ХХIX, no 2,‎ , p. 102–105 (DOI 10.1579/0044-7447-29.2.102)
  31. Зюганов В.В., « Арктические долгоживущие и южные короткоживущие моллюски жемчужницы как модель для изучения основ долголетия. », Успехи геронтол., vol. 14,‎ , p. 21–31
  32. Munro et Blier, « The extreme longevity of Arctica islandica is associated with increased peroxidation resistance in mitochondrial membranes », Aging Cell, vol. 11, no 5,‎ , p. 845–55 (PMID 22708840, DOI 10.1111/j.1474-9726.2012.00847.x)
  33. Pennisi, « Greenland Shark May Live 400 Years, Smashing Longevity Record », Science Magazine,
  34. (en) James W. Vaupel, Annette Baudisch, Martin Dölling et Deborah A. Roach, « The case for negative senescence », Theoretical Population Biology, demography in the 21st Century, vol. 65, no 4,‎ , p. 339–351 (ISSN 0040-5809, DOI 10.1016/j.tpb.2003.12.003, lire en ligne, consulté le 19 juillet 2020)
  35. « Cheating Death: The Immortal Life Cycle of Turritopsis » [archive du ], 8e.devbio.com (consulté le 17 mars 2010)