Xavier Montauban

Mécanismes du vieillissement

Le vieillissement humain est un processus lent et progressif qui doit être distingué des manifestations des maladies. Il se fait à un rythme variable d'un individu à l'autre et correspond à la détérioration progressive des cellules, tissus, organes, associée à l'avancée en âge. Ces aspects de détérioration du vieillissement sont aussi appelés sénescence, processus transformant des adultes en bonne santé en individus fragiles.

Le processus de vieillissement fait suite à celui de la croissance en modifiant progressivement la structure et les fonctions de l'organisme à partir de l'âge mûr. A la question «à quel âge devient-on vieux ?», la réponse est très variable ; on est vieux quand on considère que l'on est vieux mais, comme l'écrivait La Rochefoucault, «peu de gens savent être vieux». Il n'existe d'ailleurs pas de norme ; le sujet exceptionnel qui fait du parachutisme à 90 ans est-il normal alors que tous les autres sont anormaux ?

La définition biologique du vieillissement est pour Tamàs Fülöp une défaillance de la capacité de préserver l'homéostasie de l'organisme sous des conditions de stress physiologique, ce qui accroît la vulnérabilité de l'individu et limite sa viabilité. Cette défaillance est liée au temps et découle d'un processus de détérioration survenant à plusieurs niveaux de l'organisme.

1 Le vieillissement clinique normal

On le décrit comme une perte de certaines fonctions de façon plus ou moins linéaire à partir de la trentaine. Mais la difficulté majeure en gérontologie est de faire la part entre le vieillissement «pur» ou naturel et les affections de plus en plus fréquentes avec l'âge et dont les symptômes viennent se mêler aux signes du vieillissement.

1.1 Le vieillissement normal des appareils

Il existe en règle un asynchronisme de vieillissement entre les différents appareils de l'organisme, chacun évoluant à son rythme.

Au niveau du système nerveux, le nombre de neurones diminue progressivement et la substance blanche est moins abondante. La tolérance à cette dégradation est élevée vu l'importance des redondances et des suppléances fonctionnelles. Parmi les troubles qui apparaissent, on peut noter des anomalies du sommeil, une discrète baisse de la mémoire portant sur les évènements récents et un ralentissement sensoriel et moteur.

Du point de vue psychologique, les capacités d'adaptation et d'apprentissage diminuent. Parfois on note une certaine psychorigidité et, si pour certains observateurs, il y a un désinvestissement affectif, cela reste certainement à prouver.

Les altérations anatomiques du cœur n'entraînent habituellement pas de symptôme, par contre la perte de souplesse des artères explique l'augmentation de la pression artérielle.

La filtration glomérulaire du rein diminue et donc les capacités d'épuration du sang. Ce phénomène peut avoir un impact sur les prescriptions médicamenteuses.

La tolérance au glucose chute, ce qui correspond fréquemment à un stade de transition vers un diabète de type II.

Chez la femme, la ménopause, arrêt définitif des règles, fait suite à l'arrêt de la sécrétion hormonale ovarienne. Elle s'accompagne d'une atrophie progressive de la muqueuse vaginale, d'une involution de l'utérus et des glandes mammaires. Elle entraîne également une diminution de la densité osseuse avec baisse de la résistance mécanique de l'os et risque de fractures.

Chez l'homme, l'atteinte de la fonction sexuelle est le reflet d'une diminution de la sécrétion de testostérone mais aussi de facteurs notamment psychologiques. L'hypertrophie de la prostate est habituelle, avec ou sans conséquence sur la miction.

La peau des personnes âgées prend un aspect atrophique avec plissement et amincissement : elle perd une partie de la graisse sous-cutanée ce qui est un des facteurs de la sensibilité à la formation d'escarres. La réduction et les modifications de la distribution des mélanocytes sont responsables de troubles de la pigmentation en particulier au niveau des zones exposées au soleil. Les phanères perdent progressivement leur pigmentation et l'expression emblématique de ce phénomène est la canitie (blanchiment des cheveux).

1.2 Les conséquences du vieillissement

Avec l'avancée en âge tout se passe comme si les «marges de sécurité» fonctionnelles se réduisaient, sans entraver le fonctionnement et la vie habituelle. Mais dans la pratique, devant une situation de stress, l'organisme n'a plus les mêmes possibilités d'adaptation.

A titre d'exemple, la fréquence cardiaque maximale correspond au rythme cardiaque maximum auquel peut battre le cœur lors d'un effort sportif. Elle est calculée grâce à la formule:

Fréquence cardiaque maximale = 220 – âge en années

La personne âgée de 100 ans a une fréquence cardiaque maximale de 120 lorsqu'elle fait un effort un peu difficile. Si elle dépasse 120, elle peut mettre son cœur en difficulté.

L'augmentation de cette fragilité de l'organisme entraîne notamment une augmentation du taux d'hospitalisations et doit amener à des conduites de prévention : gestion de la nutrition, pratique de l'exercice physique...

2 Les théories sur les mécanismes du vieillissement

Depuis le milieu du vingtième siècle, les chercheurs ont réalisé de multiples études expérimentales qui ont permis de nombreuses spéculations et donné naissance à plus de 300 théories. Elles peuvent se ranger schématiquement sous deux rubriques, les théories non génétiques et les théories génétiques.

2.1 Les théories non génétiques

Elles décrivent le vieillissement comme la suite d'une accumulation catastrophique d'erreurs, chacune d'entre elles étant due à l'intervention du hasard lors du fonctionnement courant de certains processus nécessaires au fonctionnement normal de l'organisme.

L'accumulation des déchets ainsi produits est responsable de dépôts dans les cellules qui entravent leur bon fonctionnement. Un exemple typique est celui de la lipofuschine qui pigmente les tissus (peau...) mais qui est réputée avoir peu d'effet nocif.

Le phénomène de réticulation (crosslinking) touche de façon diffuse l'organisme, entraînant l'altération de macromolécules essentielles telles l'élastine et le collagène des tissus conjonctifs, l'ADN, des protéines... Ces molécules collent alors les unes aux autres, ce qui gène le fonctionnement physiologique de l'individu et peut notamment restreindre sa mobilité.

Les troubles immunologiques se traduisent par une baisse de l'immunité cellulaire facilitant la survenue d'infections et de cancers et par des phénomènes d'auto-immunité.

Dans la pathogénie de ces mécanismes, Harman en 1955 a souligné le rôle de phénomènes oxydatifs dus à des radicaux libres ou plus exactement des dérivés réactifs de l'oxygène qui attaquent les macromolécules, dont l'ADN, et les lipides des membranes cellulaires. Ces agents sont produits naturellement de façon continue par les organismes dans le cadre du métabolisme aérobie. Ils sont nombreux; on peut citer l'ion hydroxyle OH-, l'anion superoxyde O2-, le dioxyde de nitrogène NO2. Ils sont normalement contrôlés par un système antioxydatif (superoxydes dismutases, catalases, glutathion réductase...). On trouve également des antagonistes des radicaux libres dans l'alimentation. Ce sont surtout les vitamines C, E et A apportées par les fruits et les légumes.

2.2 Les théories génétiques

Elles reposent sur le fait que les différentes espèces animales n'ont pas la même longévité maximale.

A la suite d'observations sur des cultures cellulaires de fibroblastes, cellules fondamentales du tissu conjonctif, Hayflick en 1968 a proposé la notion de programme de vieillissement, séquence programmée dans le génome qui engendre le processus de vieillissement.

De nombreux faits observés «in vitro» dans les cultures cellulaires appuient cette hypothèse :

Cette théorie n'est pas confirmée et ne répond pas de façon exhaustive à toutes les questions mais elle a fortement stimulé la recherche en biologie du vieillissement.

2.3 Les approches nouvelles : les théories mixtes

Elles reposent sur les nouvelles techniques de la biologie cellulaire et moléculaire, sur la technologie de l'ADN recombinant et l'utilisation de facteurs de croissance cellulaire.

Elles s'intéressent à l'étude détaillée des changements physiologiques survenant avec l'âge (métabolisme du glucose, fonctionnement des barorécepteurs qui mesurent la pression artérielle...) et à la transduction intracellulaire des signaux en aval des récepteurs membranaires (messagers secondaires).

L'analyse comparative de familles différant par l'espérance de vie a permis l'identification de gènes de longévité portés par les chromosomes 1, 4 et X.

Dans la revue Nature en 2004, Trifunovic a posé l'hypothèse d'une liaison entre le vieillissement et la détérioration de l'ADN mitochondrial. Les mitochondries sont de petits organites, présents dans toutes les cellules, qui ont un rôle clef dans la production de l'énergie nécessaire à leur fonctionnement. Contrairement au génome protégé dans le noyau, l'ADN mitochondrial est exposé aux attaques des radicaux libres.

Des souris transgéniques chez lesquelles on a réalisé l'inactivation d'une enzyme permettant la relecture et le recopiage de l'ADN mitochondrial vieillissent de façon accélérée.

De nombreux auteurs se sont intéressés aux télomères, séquences répétées d'acides nucléiques (TTAGGG) qui coiffent l'extrémité des chromosomes et les protègent contre les attaques radiculaires. Blackburn a démontré que leur longueur décroît avec l'âge. Bodnar a constaté leur protection par une télomérase et Nawrot que la transmission de cette protection est liée au chromosome X.

Leur rôle doit être relativisé car, par exemple, les télomères des souris sont plus longs que ceux de l'homme alors que la durée de vie de ce dernier est beaucoup plus grande.

3 Le vieillissement pathologique

Chaque malade âgé est au centre d'une interaction complexe de problèmes biologiques, sociaux et psychologiques, à expression variable, parmi lesquels les maladies. L'état de santé d'une personne âgée résulte habituellement des effets du vieillissement et des effets additifs de maladies passées (séquelles) ou actuelles, chroniques ou aiguës.

Il est parfois difficile d'identifier le rôle de ces dernières et c'est ainsi que certaines invalidités ont longtemps été considérées comme l'effet du vieillissement alors qu'elles sont le résultat de maladies antérieures.

L'exemple type est celui de la maladie d'Alzheimer dont les différents symptômes en fonction du temps sont schématisés par Gauthier (figure 15).

Au stade de début, certains de ses symptômes sont voisins de ceux donnés par le vieillissement physiologique. Cette maladie montre bien à quel point les différences entre maladie et vieillissement usuel peuvent être faibles.

3.1 Effets des maladies aiguës et des maladies chroniques

On différencie les maladies aiguës aboutissant rapidement à la guérison avec ou sans séquelles ou à la mort et les maladies chroniques qui perdurent au fil des années avec éventuellement des poussées aiguës.

Leur impact sur le fonctionnement des organes a été schématisé par J.P. Bouchon en différenciant ce qui ressort du vieillissement, des maladies chroniques et des affections aigues (figure 16).

Au phénomène progressif du vieillissement physiologique (1) qui seul n'empêche jamais l'organe d'assurer son rôle, peut se rajouter l'effet d'une maladie chronique (2) qui accélère la perte d'efficacité de l'organe et peut l'amener à un niveau d'insuffisance pathologique, au-dessous d'un seuil théorique de «décompensation». Une maladie aiguë ou une poussée aiguë de maladie chronique (3) peut accélérer ce passage sous le seuil d'insuffisance mais un retour à l'état antérieur est possible grâce à la compensation qu'apportent la nature, le traitement ou l'aide humaine ou technique.

3.2 Principales maladies des personnes âgées

Les maladies des personnes âgées diffèrent selon le lieu où on les observe. L'hôpital concentre des maladies aiguës ou graves alors qu'en dehors, dans la communauté, les plaintes les plus fréquentes concernent maladies chroniques et handicaps.

La majorité des personnes âgées présente une polypathologie (3 à 9 maladies) car l'âge est un facteur de risque de multiples affections physiques et psychiques. Schématiquement, 27% des personnes âgées n'ont aucune affection, 40% en ont une et 33% en ont plusieurs.

3.2.1 Maladies des personnes âgées dans la communauté

Les motifs de consultation les plus fréquents dans ce groupe sont liés à l'arthrose, à l'hypertension artérielle, à différentes cardiopathies, aux baisses de la vision ou de l'audition et enfin aux démences.

L'observation des maladies des centenaires est particulièrement intéressante. Martin en 1998 a retrouvé :

Cependant, 58% des personnes étudiées se déclaraient en bonne santé, ce qui montre bien le caractère subjectif de cette affirmation.

3.2.2 Maladies des personnes âgées à l'hôpital

Les consultations hospitalières et les hospitalisations sont motivées dans l'ordre de fréquence décroissante par :

L'issue de ces maladies est malheureusement souvent le décès et l'on incrimine plus particulièrement trois groupes d'affections conduisant à cette issue, les maladies cardiaques, les cancers et les accidents.

4 Prolonger la vie

A coté de la prévention, notamment par l'hygiène et les vaccinations (Cf chapitre «Se protéger par les vaccinations»), du dépistage et du traitement précoce des maladies, différentes interventions «antivieillissement» ont été envisagées.

4.1 Chez l'animal de laboratoire

Deux types d'approche ont permis d'augmenter la longévité chez des mammifères au laboratoire.

Par des manipulations au niveau de l'hypothalamus de souris, il a été possible de réduire leur température corporelle de 0,5 degré C. Dans ces conditions, la durée de vie est augmentée de 12% chez les mâles et 20% chez les femelles.

D'autres études chez les souris montrent qu'une restriction des apports caloriques de 30% allonge la vie de 30%. Cette restriction doit commencer tôt, dès la maturation sexuelle, et le régime doit être équilibré. Elle entraîne un retard d'apparition des maladies dues à l'âge et du déclin immunitaire.

Ces résultats ne sont pas transposables à l'homme car si chez lui le maintien du poids idéal est un facteur de longévité, la restriction énergétique à un niveau relatif comparable à celui de l'animal n'est pas compatible avec une qualité de vie acceptable.

4.2 Chez l'homme

Différents facteurs jouent un rôle positif.

L'exercice régulier amène une baisse des lipides, de l'insuline, une majoration de la masse osseuse, une augmentation des performances cardiovasculaires.

Des apports alimentaires en antioxydants (vitamines E et C), en oligo-éléments (sélénium, zinc) ont un effet favorable démontré. Il en est de même pour les acides gras polyinsaturés type oméga-3 que l'on trouve notamment dans les huiles de poisson. Ils améliorent les fonctions plaquettaires et leucocytaires, la structure des endothéliums, la composition des lipides plasmatiques, la fluidité membranaire.

Différents médicaments ont été utilisés tels l'aspirine pour son rôle antiagrégant plaquettaire et antithrombotique, les œstrogènes, la déhydroépiandrostérone (DHEA), les androgènes, l'hormone somatotrophique (STH)...

De nombreuses études sont encore nécessaires pour progresser. Les résultats n'en seront connus qu'à très long terme vu la durée de la vie humaine. Philippe Amouyel soulignait en 2004 que, contrairement aux maladies infectieuses qui ont un facteur pathogène unique, le vieillissement repose sur le croisement de phénomènes multiples et que cette complexité exclut d'emblée la mise en évidence d'un facteur unique dont le traitement permettrait l'immortalité.

Ladislas Robert parlait «d'imprévoyance de la nature» qui n'attache pas une importance particulière à la survie de l'individu au-delà de la période reproductrice.

5 Le vieillissement réussi

Pour J.C.Henrard, «la présence de maladies et même d'incapacités n'est pas synonyme pour les personnes du grand âge de mauvaise santé. Le sentiment d'utilité sociale, les échanges avec l'entourage semblent essentiels pour conserver un sentiment de bonne santé (santé perçue) et une bonne qualité de vie et même en cas d'incapacités parfois sévères».

Certes, un bon état de santé est souhaitable mais il n'est pas le seul facteur nécessaire au vieillissement réussi. Les multiples synonymes de «vieillissement réussi» reflètent les différentes approches de ce concept :

5.1 L'extrême diversité du vieillissement

Rowe et Khan identifient trois catégories de vieillissement :

Schématiquement, on peut estimer que dans les pays développés un quart des sujets ont un vieillissement pathologique (cette proportion tend à baisser) et qu'un autre quart réussit son vieillissement (et cette proportion augmente).

Cette diversité est bien plus importante si on met l'état de santé en rapport avec les contraintes de l'environnement. Les moyens modernes, quand ils sont disponibles, c'est-à-dire dans les pays riches, permettent aux personnes âgées de participer plus longtemps à la vie de la société. Dans un pays où il faut faire 10 km pour se procurer son eau, une arthrose de hanche est un handicap majeur alors que c'est beaucoup moins vrai dans un pays riche.

5.2 Mécanismes du vieillissement réussi

Des études de cohorte ont cherché à identifier les comportements permettant le vieillissement avec succès. Il apparaît comme un procédé adaptatif en particulier vis-à-vis des handicaps et illustre la théorie de Baltes & Baltes de 1990 qui distinguait trois procédés successifs d'adaptation.

Sélection

Il est difficile pour le sujet âgé de tout faire, il doit donc savoir sélectionner les actions prioritaires qu'il tient à conserver. Celui qui sait sélectionner vieillit sans doute mieux.

Optimisation

Si l'on a des capacités physiques ou psychiques qui sont bonnes, il faut tout faire pour les entretenir, pour conserver ou améliorer le physique et le psychique même à un âge avancé.

Même si l'on n'a plus telle ou telle fonction motrice ou psychologique, ce qui reste doit être optimisé. C'est sur ce principe qu'est fondée la rééducation gériatrique.

Compensation

Il faut savoir adapter ses souhaits à ce qui peut encore être fait ; l'alpiniste de haute montagne pourra trouver des satisfactions en faisant des escalades moins ambitieuses que celles qu'il réalisait quand il était plus jeune.

Le recours à des technologies nouvelles peut permettre de maintenir son activité et, à défaut, il faut savoir rechercher de nouvelles activités.

5.3 Caractéristiques du vieillissement réussi

Les sujets qui réussissent leur vieillissement ont des caractéristiques communes qui les différencient au sein de la population âgée.

Ils sont actifs dans la vie, soit à titre bénévole, soit rémunéré; ils multiplient les contacts sociaux. Ils pratiquent volontiers un sport, la marche ou des activités telles la danse. Leur statut socioculturel est plutôt plus élevé et ils bénéficient d'un meilleur niveau d'études.

Ils sont bien sûr en meilleure santé, leur tension artérielle et leur poids sont normaux, ils sont moins souvent sourds, mieux voyants. Ils présentent moins de maladies chroniques, de diabète, de maladies respiratoires, de rhumatismes ou de cancer. Leur démarche, leur sens de l'équilibre sont meilleurs.

Ils mangent mieux, de façon plus diversifiée, un peu plus abondamment, avec autant de protéines mais celles-ci sont plus souvent d'origine végétale. Ils fument moins et consomment moins d'alcool.

Leurs caractéristiques psychiques et fonctionnelles sont meilleures, telles qu'on peut les apprécier par les scores d'activités de la vie quotidienne et instrumentales.

Ils présentent moins de dépressions, ont de meilleurs scores cognitifs et une meilleure mémoire.

Leurs relations familiales leur apportent peut-être plus d'affection, moins d'isolement.

Ils appliquent en fait les conseils donnés à 90 ans par Rita Lévy-Montalcini, prix Nobel de médecine :

«Faites fonctionner votre cerveau au maximum de ses capacités. Et pour arriver bien préparé à l'âge de la retraite, commencez dès maintenant à pratiquer une activité de votre choix, même une activité qui n'a rien à voir avec ce que vous faites dans votre vie professionnelle».

A retenir

Le vieillissement est inéluctable mais il est très variable d'un individu à l'autre.
Ses mécanismes sont encore mal connus, certainement multiples. On a pu démontrer le rôle de facteurs génétiquement contrôlés mais aussi de l'accumulation au cours de la vie d'erreurs de fonctionnement de l'organisme et d'agressions extrinsèques. Cette complexité fait qu'il n'existe pas et qu'il n'existera probablement pas dans l'avenir de «potion magique» prévenant les effets du temps.
Les effets sur les différents organes et fonctions aboutissent à une baisse des capacités d'adaptation du corps aux stress de toutes natures et à une moindre résistance aux maladies. Celles-ci sont donc d'une fréquence croissante avec l'âge et le sujet âgé est souvent la victime de polypathologies, cumulant différentes affections.
Il est néanmoins possible de bien vieillir en sachant que si la santé physique est un élément important du vieillissement réussi, ce n'est pas le seul et que les facteurs psychologiques, sociologiques et culturels sont également déterminants.
Bien vieillir demande de veiller à sa santé : prévoir, prévenir, se soigner à tout âge, ce qui améliore dans tous les cas la qualité de la vie.
Cela demande aussi de veiller à sa nutrition, tant de façon quantitative (un poids optimal est un gage de bon vieillissement) que qualitative; l'alimentation doit être diversifiée, les protéines végétales sont recommandées, les corps gras judicieusement choisis et l'on peut envisager l'emploi de certains additifs si la ration est insuffisante en vitamines ou oligo-éléments. L'alcool et le tabac sont à éviter.
L'exercice physique quotidien est indispensable, mais il doit être adapté aux capacités.
L'exercice mental également, stimulation cognitive tant par le jeu, les loisirs culturels que par les activités sociales ou professionnelles bénévoles ou rémunérées.
La vie affective doit être conservée et, si l'environnement familial et amical s'est éloigné, on peut envisager une aide fournie par les nouvelles technologies pour conserver la communication et les liens indispensables.
La recherche de la sérénité par les voies philosophiques, spirituelles ou religieuses est également un facteur de vieillissement réussi qui est aussi un vieillissement heureux.