In 1997, a French woman named Jeanne Calment passed away after 122 years and 164 days on this Earth, making her the oldest known person in history. Her age was so astounding that a millionaire pledged $1 million to anyone who could break her record. But in reality, living to this age or beyond is a feat that very few, maybe even no humans, are likely to accomplish. Human bodies just aren't built for extreme aging. Our capacity is set at about 90 years. But what does aging really mean and how does it counteract the body's efforts to stay alive? We know intuitively what it means to age. For some, it means growing up, while for others, it's growing old. Yet finding a strict scientific definition of aging is a challenge. What we can say is that aging occurs when intrinsic processes and interactions with the environment, like sunlight, and toxins in the air, water, and our diets, cause changes in the structure and function of the body's molecules and cells. Those changes in turn drive their decline, and subsequently, the failure of the whole organism. The exact mechanisms of aging are poorly understood. But recently, scientists have identified nine physiological traits, ranging from genetic changes to alterations in a cell's regenerative ability that play a central role. Firstly, as the years pass, our bodies accumulate genetic damage in the form of DNA lesions. These occur naturally when the body's DNA replicates, but also in non-dividing cells. Organelles called mitochondria are especially prone to this damage. Mitochondria produce adenosine triphosphate, or ATP, the main energy source for all cellular processes, plus mitochondria regulate many different cell activities and play an important role in programmed cell death. If mitochondrial function declines, then cells and, later on, whole organs, deteriorate, too. Other changes are known to occur in the expression patterns of genes, also known as epigenetic alterations, that affect the body's tissues and cells. Genes silenced or expressed only at low levels in newborns become prominent in older people, leading to the development of degenerative diseases, like Alzheimer's, which accelerate aging. Even if we could avoid all these harmful genetic alterations, not even our own cells could save us. The fact remains that cellular regeneration, the very stuff of life, declines as we age. The DNA in our cells is packaged within chromosomes, each of which has two protective regions at the extremities called telomeres. Those shorten every time cells replicate. When telomeres become too short, cells stop replicating and die, slowing the body's ability to renew itself. With age, cells increasingly grow senescent, too, a process that halts the cell cycle in times of risk, like when cancer cells are proliferating. But the response also kicks in more as we age, halting cell growth and cutting short their ability to replicate. Aging also involves stem cells that reside in many tissues and have the property of dividing without limits to replenish other cells. As we get older, stem cells decrease in number and tend to lose their regenerative potential, affecting tissue renewal and maintenance of our organs original functions. Other changes revolve around cells' ability to function properly. As they age, they stop being able to do quality control on proteins, causing the accumulation of damaged and potentially toxic nutrients, leading to excessive metabolic activity that could be fatal for them. Intercellular communication also slows, ultimately undermining the body's functional ability. There's a lot we don't yet understand about aging. Ultimately, does longer life as we know it come down to diet, exercise, medicine, or something else? Will future technologies, like cell-repairing nanobots, or gene therapy, artificially extend our years? And do we want to live longer than we already do? Starting with 122 years as inspiration, there's no telling where our curiosity might take us.
En 1997, une française, Jeanne Calment, est décédée. Elle avait 122 ans et 164 jours. Elle était la personne la plus âgée de l'histoire. Son âge était si extraordinaire, qu'un millionnaire a décidé d'offrir 1 million de dollars à celui qui pourrait battre son record. En réalité, vivre jusqu'à cet âge, ou au-delà, est un exploit que très peu d'humains, voire aucun, pourront accomplir. Le corps humain n'est pas conçu pour supporter le vieillissement extrême. Notre limite est d'environ 90 ans. Que signifie vraiment vieillir ? Comment ce processus contrecarre-t-il les efforts de l'organisme pour rester vivant ? Intuitivement, nous savons ce que vieillir signifie. Pour certains, cela veut dire grandir ; pour d'autres, cela veut dire vieillir. Cependant, définir scientifiquement le vieillissement reste une gageure. Nous savons que le vieillissement a lieu quand les processus intrinsèques et les interactions avec l'environnement, comme la lumière du soleil, les toxines dans l'air, l'eau, ou notre régime, provoquent des changements dans la structure et le fonctionnement des molécules et des cellules de notre corps. Ces modifications deviennent le moteur de leur déclin, avec pour conséquence des défaillances de tout l'organisme. Les mécanismes exacts du vieillissement sont très peu compris. Cependant, les scientifiques ont récemment identifié 9 phénomènes physiologiques, comme les modifications génétiques ou les altérations dans la capacité des cellules à se régénérer, qui jouent un rôle central dans le vieillissement. D'abord, nos corps accumulent des dommages génétiques au fil des ans, sous la forme de lésions de l'ADN. Ces lésions apparaissent naturellement quand notre ADN se réplique, ainsi que dans les cellules non-mitotiques. Les mitochondries, une organite, y sont particulièrement sensibles. Les mitochondries produisent l'adénosine triphosphate, l'ATP, la source principale d'énergie pour tous les processus cellulaires. Elles régulent également de nombreuses activités cellulaires et jouent un rôle important dans la mort cellulaire programmée. Si le fonctionnement des mitochondries décline, les cellules, et plus tard, les organes, se dégradent aussi. On sait que d'autres modifications dans l'expression des gènes, connues sous le nom d'altérations épigénétiques, ont un impact sur les tissus et les cellules. Des gènes silencieux, ou faiblement exprimés chez les nouveaux nés deviennent pré-ominents chez les personnes plus âgées. Cela entraîne un développement des maladies dégénératives, comme Alzheimer, qui est un vieillissement accéléré. Même si nous pouvions éviter ces altérations génétiques nuisibles, nos cellules ne pourraient quand-même pas nous sauver. C'est un fait acquis que la régénération cellulaire, le principe même de la vie, décline au fur et à mesure que nous vieillissons. L'ADN dans nos cellules, est imbriqué dans les chromosomes. Ceux-ci ont, aux extrémités, deux zones protégées : les télomères. Les télomètres raccourcissent à chaque réplication cellulaire. Quand elles sont devenues trop courtes, la réplication cellulaire n'a plus lieu et les cellules meurent. Cela ralentit la capacité de notre corps à se renouveler. De plus, avec l'âge, les cellules deviennent de plus en plus sénescentes. Il s'agit d'un processus qui stoppe le cycle cellulaire quand il y a un danger comme la prolifération des cellules cancéreuses. Cette réaction se déclenche aussi lorsque nous vieillissons, et empêche ainsi la croissance cellulaire, en entravant leur capacité à se répliquer. Ensuite, le vieillissement est lié aux cellules souche au sein de nos tissus. Elles peuvent se diviser sans limite pour reconstituer les autres cellules. Avec l'âge, le nombre de cellules souches diminue, et leur potentiel de régénération s'érode. Cela affecte le renouvellement des tissus et le bon fonctionnement de nos organes. D'autres modifications concernent la capacité de nos cellules à bien fonctionner. Lorsqu'elles vieillissent, elles perdent leur capacité à contrôler la qualité des protéines, entraînant une accumulation de nutriments endommagés et potentiellement toxiques, menant à une activité métabolique excessive qui pourrait leur être fatale. Ensuite, la communication intercellulaire ralentit, ce qui finit par porter atteinte au bon fonctionnement du corps. Il y a davantage de choses qui restent mystérieuses dans le vieillissement. Qu'est ce qui rend possible notre longévité ? Est-ce notre régime, des exercices physiques, la médecine, ou autre chose ? Les technologies du futur, des nano-robots pour réparer nos cellules ou les thérapies génétiques, pourront-elles allonger artificiellement notre vie ? Souhaitons-nous vraiment vivre au-delà du temps qui nous est alloué ? Nous aspirons à 122 ans, mais jusqu'où notre curiosité nous mènera-t-elle ?