Vieillissement épigénétique et horloges de l'âge

Le vieillissement épigénétique fait référence aux changements systématiques de l'épigénome — principalement dans les profils de méthylation de l'ADN — qui accompagnent le vieillissement chronologique. Les horloges de l'âge épigénétique transforment ces changements en une estimation quantitative de l'âge biologique, en utilisant les niveaux de méthylation à des sites sélectionnés pour prédire l'âge et, dans certains cas, pour signaler un vieillissement accéléré par rapport à l'âge calendaire.

Definition

Une horloge de l'âge épigénétique est un modèle statistique qui estime l'âge biologique à partir des niveaux de méthylation de l'ADN sur un ensemble défini de sites CpG ; la différence entre l'âge prédit (épigénétique) et l'âge chronologique — l'accélération de l'âge épigénétique — est étudiée comme un marqueur candidat du vieillissement biologique et du risque pour la santé.

Scope

Cette entrée couvre la manière dont la méthylation change avec l'âge, comment les horloges multi-sites sont construites et interprétées, la distinction entre les prédicteurs de l'âge chronologique et les biomarqueurs orientés vers la mortalité, et la place de l'altération épigénétique parmi les caractéristiques plus larges du vieillissement. Il s'agit d'un traitement de référence de la science et non d'une base pour l'évaluation individuelle de la santé ou les allégations anti-âge.

Core questions

• Comment le méthylome change-t-il systématiquement avec l'âge ?
• Comment les horloges épigénétiques sont-elles construites et validées à travers les tissus ?
• Que prédit l'accélération de l'âge épigénétique, et avec quelle fiabilité ?
• Le vieillissement épigénétique est-il une cause, une conséquence ou un corrélat du vieillissement ?

Key concepts

• Âge de méthylation de l'ADN (âge DNAm)
• Accélération de l'âge épigénétique
• Horloges multi-tissus versus horloges mono-tissus
• Horloges de première génération versus horloges basées sur la mortalité
• Altération épigénétique comme caractéristique du vieillissement
• Sélection des sites CpG par régression pénalisée

Mechanisms

Avec l'âge, le méthylome subit des changements caractéristiques — une hypométhylation globale parallèlement à une hyperméthylation focale à des sites CpG spécifiques — et ces altérations épigénétiques sont reconnues comme l'une des caractéristiques du vieillissement (López-Otín et al., 2013). Les horloges de l'âge exploitent cette régularité en sélectionnant des sites CpG dont la méthylation suit l'âge chronologique et en les combinant avec une régression pénalisée pour former un prédicteur de l'âge. L'horloge multi-tissus de Horvath (2013) estime l'âge à travers de nombreux types de tissus à partir de 353 CpGs, tandis que l'horloge de Hannum et al. (2013) a été dérivée dans le sang ; des horloges de 'deuxième génération' ultérieures ont été entraînées sur la mortalité et les résultats de santé plutôt que sur l'âge chronologique seul (Horvath & Raj, 2018). Les moteurs biologiques reliant ces marques au processus de vieillissement sont encore en cours d'élucidation.

Clinical relevance

Les horloges épigénétiques sont des outils de recherche pour l'étude du vieillissement biologique et de la santé des populations, et l'accélération de l'âge épigénétique a été associée à des résultats de santé dans des études observationnelles. Cette entrée décrit la science ; elle n'approuve pas les tests d'âge épigénétique pour le diagnostic individuel, le pronostic ou l'intervention anti-âge.

Epidemiology

Les horloges épigénétiques ont été appliquées à de grandes cohortes, où l'accélération de l'âge épigénétique montre des associations avec la mortalité, les maladies liées à l'âge et des expositions telles que le tabagisme et l'obésité, bien que les tailles d'effet et l'utilité clinique varient selon l'horloge et la population (Horvath & Raj, 2018). Les estimations dépendent du tissu, de la plateforme de puces et du résultat sur lequel une horloge a été entraînée.

History

Les changements de méthylation liés à l'âge ont été observés avant l'existence des horloges, mais la prédiction quantitative est apparue en 2013 avec deux modèles marquants : l'horloge basée sur le sang de Hannum et ses collègues et l'horloge multi-tissus de Horvath (Hannum et al., 2013 ; Horvath, 2013). La caractérisation de l'altération épigénétique comme une caractéristique du vieillissement (López-Otín et al., 2013) a établi le contexte conceptuel, et la revue subséquente sur la 'théorie de l'horloge épigénétique du vieillissement' a consolidé le domaine (Horvath & Raj, 2018).

Debates

L'âge épigénétique mesure-t-il le vieillissement lui-même ou ne fait-il que le corréler ?

Les horloges prédisent l'âge chronologique avec précision et l'accélération de l'âge est associée à des résultats, mais la question de savoir si les changements de méthylation sous-jacents sont les moteurs du vieillissement, l'enregistrent passivement ou reflètent des changements de composition cellulaire reste non résolue et limite l'interprétation causale.

Key figures

• Steve Horvath
• Gregory Hannum
• Kang Zhang
• Kenneth Raj
• Carlos López-Otín

Seminal works

• hannum-2013
• horvath-2013
• horvath-raj-2018

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre l'âge épigénétique et l'âge chronologique ?

L'âge chronologique est le temps écoulé depuis la naissance, tandis que l'âge épigénétique est une estimation de l'âge biologique dérivée des profils de méthylation de l'ADN ; lorsque l'âge épigénétique dépasse l'âge chronologique, on parle d'accélération de l'âge épigénétique, et cela est étudié comme un marqueur possible d'un vieillissement biologique plus rapide.

Une horloge épigénétique peut-elle indiquer la durée de vie d'une personne ?

Non. Les horloges épigénétiques décrivent des associations au niveau de la population entre l'accélération de l'âge et des résultats tels que le risque de mortalité ; ce sont des outils de recherche et elles ne prédisent pas la durée de vie d'un individu ni ne guident les décisions personnelles en matière de santé.