La clé d'une longue vie : le système immunitaire « ultra-fort » des super-centenaires

Le secret de la longévité des centenaires a toujours été un sujet de grande préoccupation pour la communauté universitaire et le grand public. D’une manière générale, à mesure que le processus de vieillissement progresse, les risques que les gens ordinaires développent un cancer ou des maladies infectieuses augmentent considérablement, ce qui conduit à une durée de vie humaine limitée. Comment les centenaires, voire les super centenaires, « vont-ils à contre-courant » ?

Récemment, une étude conjointe sur les super-centenaires menée par le Centre de recherche sur les sciences de la vie et de la médecine du RIKEN et le Centre de recherche sur la longévité de la faculté de médecine de l'université Keio a fourni une réponse possible : les super-centenaires pourraient avoir un système immunitaire différent de celui des gens ordinaires. Alors, qu’est-ce qui rend le système immunitaire des super-centenaires si spécial ?

Est-il difficile pour un centenaire de vivre encore dix ans ?

À quel âge peut-on dire qu’une personne vit longtemps ou très longtemps ?

Si l’on observe le monde entier, l’espérance de vie moyenne d’un être humain ne dépasse pas soixante-dix ans. Selon les statistiques de l'Organisation mondiale de la santé (OMS), l'espérance de vie moyenne des hommes et des femmes japonais en 2018 était de 84,2 ans, se classant au premier rang des pays en matière de longévité au monde. Il n’est pas facile pour une personne âgée de vivre plus de 100 ans, et elle mérite d’être appelée centenaire. Les personnes qui peuvent vivre plus de 110 ans sont encore plus rares. Ils ont également leur propre nom anglais, appelé supercentenarian, qui signifie « personnes à très longue durée de vie ».

Ne sous-estimez pas les dix années qui séparent l'âge de 100 à 110 ans. Pour une personne âgée dont le corps a vieilli sous tous ses aspects et dont les fonctions peuvent s'être détériorées, résister à l'épreuve des facteurs naturels et traverser en toute sécurité une autre décennie peut être plus difficile que de gravir le mont Everest. Les résultats du recensement national japonais de 2015 ont montré qu'il y avait environ 20 000 personnes âgées de plus de 100 ans (ce chiffre était passé à plus de 60 000 en 2017), mais il n'y avait que 146 super-centenaires qui avaient parfaitement dépassé l'âge de 110 ans.

Image du RIKEN Répartition de la population centenaire au Japon en 2015

Les secrets du système immunitaire des super-centenaires

Cependant, en raison de la limitation du nombre d’échantillons expérimentaux, les recherches antérieures sur les supercentenaires étaient presque nulles. Ce n'est que le 12 novembre 2019 que l'Institut de recherche physique et chimique RIKEN et le Centre de recherche intégrée sur la longévité de l'Université Keio ont publié une étude sur les supercentenaires dans PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States), qui a révélé dans un premier temps les secrets cachés dans leur corps.

Le secret est qu’ils semblent avoir un système immunitaire spécial.

Les chercheurs ont prélevé du sang auprès de sept supercentenaires et de cinq personnes normales âgées de 50 à 80 ans, et ont mené une analyse approfondie et détaillée des cellules immunitaires telles que les cellules T et les cellules B dans leur sang.

Ils ont testé l'expression génétique de cellules immunitaires individuelles et ont découvert que le nombre de cellules T cytotoxiques CD4+ dans le sang des super-centenaires est bien supérieur à celui des personnes ordinaires (comme le montre la figure ci-dessous, les flèches représentent les cellules T cytotoxiques CD4+ ; la figure de gauche représente les super-centenaires et la figure de droite les personnes âgées de 50 à 80 ans). Dans le même temps, il a été constaté que davantage de cellules T cytotoxiques CD4+ contenaient les mêmes molécules de reconnaissance de surface, ce qui indique que leurs cellules T peuvent avoir ciblé le même antigène et produit un grand nombre de clones.

Répartition du nombre de cellules immunitaires (image de l'Institut de recherche physique et chimique RIKEN)

Les lymphocytes T tueurs pourraient être l’arme secrète de la longévité

Alors, que sont les cellules T tueuses CD4+ ? Commençons d’abord par comprendre le système immunitaire humain. Si le corps humain est comparé à un pays, le système immunitaire est l’armée qui maintient la sécurité du pays et peut résister à l’invasion d’ennemis étrangers (bactéries, virus, etc.). Les lymphocytes du système immunitaire sont comme des troupes d’avant-garde, jouant le rôle de distinguer les amis des ennemis et d’éliminer les agents pathogènes.

Cellules immunitaires, image de Wikipédia

Parmi les lymphocytes, il existe deux frères principaux avec des « personnalités » différentes, l'un est appelé T et l'autre est appelé B. Techniquement, ils sont appelés lymphocytes T et lymphocytes B. Les deux frères sont issus du même prédécesseur : des cellules souches hématopoïétiques, formées dans la moelle osseuse. Plus tard, en raison des besoins du « pays », les cellules T, en tant que frères aînés, ont été forcées de quitter leur patrie et de migrer vers le thymus, elles ont donc été appelées T. Là, les cellules T subissent un raffinement plus détaillé et finissent par se développer en lymphocytes T matures. B est différent. Il ressemble plus à un petit frère resté à la maison. Parce qu'il a été découvert pour la première fois dans la bourse de Fabricius, un oiseau, il a été simplement appelé B. Les cellules B continuent de croître et de se développer dans la moelle osseuse à un stade ultérieur, et se développent finalement en lymphocytes B matures.

Les deux frères T et B étaient séparés depuis l'enfance. Naturellement, ils avaient des divisions de travail différentes quand ils ont grandi, mais ils étaient inséparables.

B est légèrement introverti et ne participe qu'à l'immunité humorale. Il ne peut pas attaquer directement les cellules infectées, mais il peut identifier les forces ennemies envahissant le corps - les agents pathogènes, produire des anticorps, les faire circuler dans le sang, encercler les envahisseurs, produire des réponses immunitaires et obtenir l'effet de « détournement ».

Puisque T est le « grand frère », il a naturellement des capacités plus fortes et des tâches plus lourdes. Il joue un rôle dans l’immunité humorale et cellulaire. Les cellules T ont plus de compétences et peuvent se transformer en plusieurs formes selon les besoins lorsqu'elles rencontrent un ennemi, notamment les cellules T CD4+ et les cellules T CD8+. En particulier lorsque B rencontre des agents pathogènes et doit produire des anticorps, les cellules T CD4+ se transforment d'abord en cellules T CD4+ auxiliaires pour aider les cellules B à terminer la production d'anticorps.

Sur le champ de bataille, combattre les ennemis les plus féroces – les virus et le cancer – nécessite que les cellules T CD8+ se transforment en cellules T tueuses CD8+ (cellules T cytotoxiques CD8+) pour éliminer directement les cellules envahies par les virus ou le cancer. Cependant, dans des conditions d’infection chronique à long terme, le pouvoir destructeur des cellules T cytotoxiques CD8+ s’affaiblit progressivement et leur efficacité au combat commence à décliner. À ce moment, une partie des cellules T CD4+ se transformeront en cellules T tueuses CD4+ (cellules T tueuses CD4+) et participeront aux activités d'éradication des tumeurs et d'autres maladies malignes. Cela signifie que plus il y a de cellules T cytotoxiques CD4+, plus le corps sera efficace pour résister aux virus, au cancer et même aux maladies chroniques, et plus la personne pourra vivre longtemps.

Image ultra-haute résolution de cellules T tueuses entourant des cellules cancéreuses, source : Wikipédia Cellules T, domaine public

Malheureusement, dans des circonstances normales, il n’y a que de très petites quantités de cellules T cytotoxiques CD4+ dans le sang, ce qui peut être la raison pour laquelle la plupart des gens n’ont qu’une durée de vie normale. Selon une étude conjointe de l'Institut RIKEN et de la Faculté de médecine de l'Université Keio, ces sept super-centenaires présentent tous des niveaux spécifiquement élevés de cellules T cytotoxiques CD4+ dans leur corps. Il faut dire que cela pourrait être leur arme secrète pour résister aux incitations pathogènes externes, surmonter les risques de cancer internes et atteindre une super longévité.

Qu’est-ce qui détermine la longévité ? La recherche sur la longévité a une histoire de plusieurs années et les scientifiques de divers domaines ont fait de nombreuses tentatives, mais presque personne ne peut donner une réponse définitive. La recherche décrite dans cet article a ouvert une nouvelle perspective de recherche qui est révélatrice : il s’avère que la raison de la longévité pourrait être que le corps contient beaucoup de cellules T tueuses ! Cependant, ce n’est encore qu’une petite étape dans le long voyage qui nous mènera à la découverte du secret de la longévité. À l’avenir, les scientifiques continueront de découvrir les mystères les plus profonds de la longévité.

Références

1. Wikipédia sur les lymphocytes T

2.https://www.riken.jp/press/2019/20191113_1/index.html

3.https://memorva.jp/ranking/unfpa/who_whs_life_expectancy.php

4. Kosuke Hashimoto, Tsukasa Kouno, Tomokatsu Ikawa, Norihito Hayatsu, Yurina Miyajima, Haruka Yabukami, Tommy Terooatea, Takashi Sasaki, Takahiro Suzuki, Matthew Valentine, Giovanni Pascarella, Yasushi Okazaki, Harukazu Suzuki, Jay W. Shin, Aki Minoda, Ichiro Taniuchi, Hideyuki Okano, Yasumichi Arai, Nobuyoshi Hirose, Piero Carninci, "La transcriptomique unicellulaire révèle l'expansion des lymphocytes T CD4 cytotoxiques chez les supercentenaires", Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS)

5.https://www.riken.jp/press/2015/20151221_1/index.html

6.Arata Takeuchi, Mohamed El Sherif Gadelhaq Badr, Kosuke Miyauchi, Chitose Ishihara, Reiko Onishi, Zijin Guo, Yoshiteru Sasaki, Hiroshi Ike, Akiko Takumi, Noriko M. Tsuji, Yoshinori Murakami, Tomoya Katakai, Masato Kubo et Takashi Saito, "CRTAM détermine la lignée des lymphocytes T cytotoxiques CD4+", Journal of Experimental Médecine