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Que sont le vieillissement et la mort d’un point de vue biologique ?

Alexis Gautreau
Alexis Gautreau
président du Département de biologie de l'Ecole polytechnique (IP Paris)
Clémence Guillermain
Clémence Guillermain
post-doctorante spécialisée dans le vieillissement à Nantes Université
En bref
  • La mort est un concept biologique et philosophique au croisement de ces deux disciplines, ce qui complique sa définition concrète.
  • Dans de nombreuses langues, le mot « mort » désigne un état, un processus et un événement. Sa compréhension nécessite une perspective philosophique et une observation cellulaire.
  • Les recherches actuelles se concentrent sur le vieillissement, car repousser la mort implique de ralentir le processus de vieillissement pour maintenir une « vie bonne ».
  • Les études sur la longévité indiquent que la restriction calorique augmenterait l’espérance de vie et ce, jusqu’à 50 % chez certaines espèces.
  • Aujourd’hui, même si le lien entre longévité et alimentation est certain, le processus de la mort est plus complexe et reste à étudier.

Asso­cier phi­lo­so­phie et bio­lo­gie peut paraître curieux. Pour­tant, de nom­breux sujets mobi­lisent les deux dis­ci­plines qui sont, en retour, néces­saires à leur com­pré­hen­sion. La mort en est un par­fait exemple. Cette réa­li­té bio­lo­gique reste un concept abs­trait tant qu’on n’en a pas fait l’expérience dans nos vies. Mais aus­si abs­trait soit-il, la mort repose bien sur une réa­li­té biologique.

Cet article fait par­tie de notre maga­zine Le 3,14 sur la mort. Décou­vrez-le ici.

Comment définir un concept aussi vague que présent dans nos vies ?

Clé­mence Guiller­main : C’est effec­ti­ve­ment com­pli­qué comme ques­tion, mais je pense qu’il y a de toute façon une cla­ri­fi­ca­tion à faire entre ce qu’on appelle la mort, le vieillis­se­ment ou encore la fin de vie. Le phi­lo­sophe des sciences Phi­lippe Hune­man a, jus­te­ment, beau­coup tra­vaillé sur la phi­lo­so­phie de la mort. Dans son der­nier livre1, il écrit que le mot « mort » désigne, dans de nom­breuses langues, au moins trois choses dif­fé­rentes : un état, un pro­ces­sus et un évé­ne­ment. La mort est l’état dans lequel se trouve quelque chose qui est mort et qui a donc été vivant. C’est un pro­ces­sus dans le sens où, à un moment don­né, l’organisme com­mence à mou­rir et meurt pro­gres­si­ve­ment jusqu’à être décla­ré mort. Et c’est un évé­ne­ment dans le sens où on peut iden­ti­fier, au moins en théo­rie, un moment pré­cis où l’organisme meurt.

Pour com­prendre ce qu’est la mort, il fau­drait à la fois com­prendre cet évé­ne­ment et les pro­ces­sus par les­quels on y arrive. Mais com­ment les com­prendre si même leurs cri­tères de défi­ni­tion dépendent des États, des conti­nents, ou même des cultures ?

Alexis Gau­treau : Ça peut dépendre un peu des cultures. Mais glo­ba­le­ment on parle d’absence de pouls, de res­pi­ra­tion et d’électroencéphalogramme plat. Le pro­blème est qu’avec ces cri­tères, il y a beau­coup de per­sonnes qui ont été décla­rées cli­ni­que­ment mortes et qui sont « reve­nues » à la vie. Ce sont les fameuses expé­riences de mort immi­nente (EMI), extrê­me­ment impres­sion­nantes, et c’est un aspect que la thèse de Clé­mence a pu abor­der. Les livres grand public, comme celui du doc­teur Moo­dy2, rap­portent tous les mêmes témoi­gnages, par exemple, l’impression de sor­tir de son corps ou bien voir la lumière au bout du tun­nel, quelles que soient les cultures et les croyances des per­sonnes. Nous aurions tous une hor­mone psy­ché­dé­lique, la dimé­thyl­tryp­ta­mine (DMT), qui serait relar­guée au moment fatal et qui nous aide­rait à faire le pas­sage, le grand voyage. Il y a très peu d’études sur la DMT, mais c’est fas­ci­nant. L’administration de DMT induit un état phy­sio­lo­gique com­pa­rable à celui atteint par les per­sonnes ayant fait une EMI3. Pour­quoi l’évolution aurait-elle façon­né un tel sys­tème ? Faire le grand voyage, ras­su­ré ou non, devrait être neutre du point de vue de la sélec­tion dar­wi­nienne. Si l’hypothèse de la DMT relar­guée au moment fati­dique est vraie, ce qui est extrê­me­ment dif­fi­cile à démon­trer, il doit y avoir mal­gré tout une autre fonc­tion à cette hormone…

C. : C’est là où une ques­tion en amène une autre, et les deux ont ten­dance à se confondre. Selon Ernst Mayr4 la Bio­lo­gie du XXème siècle repose sur deux approches prin­ci­pales, avec des méthodes et des ques­tion­ne­ments dis­tincts. La bio­lo­gie des causes loin­taines (bio­lo­gie évo­lu­tion­niste) veut com­prendre pour­quoi on meurt, mais aus­si pour­quoi des carac­té­ris­tiques bio­lo­giques comme la mort et le vieillis­se­ment n’ont pas été éli­mi­nés par la sélec­tion natu­relle. Alors que la bio­lo­gie des causes pro­chaines (fonc­tion­na­listes) se demande com­ment un orga­nisme meurt, c’est-à-dire quels sont les méca­nismes sous-jacents qui font qu’un indi­vi­du et ses organes se dégradent pro­gres­si­ve­ment jusqu’à sa mort.

Vers quelle question, les recherches actuelles sont-elles majoritairement orientées ? 

A. : Les recherches dépendent des appels d’offres et donc des finan­ce­ments. Avant, il n’y avait que des appels d’offres sur les mala­dies pro­pre­ment dites, les can­cers, les mala­dies car­dio­vas­cu­laires et neu­ro­dé­gé­né­ra­tives. Depuis une dizaine d’années, un accent très fort est mis sur le vieillis­se­ment lui-même, parce qu’on a com­pris que même si l’on avait le remède miracle contre le can­cer ou Alz­hei­mer, on mour­rait très vite d’autres choses après. Et donc ce qu’il faut, c’est repous­ser la mort en ralen­tis­sant le pro­ces­sus de vieillis­se­ment. Le but du jeu étant de déca­ler dans le temps toutes les mala­dies liées à l’âge, comme toutes celles que j’ai men­tion­nées, pour non seule­ment vivre long­temps, mais vivre long­temps en bonne santé !

C. : Oui, tu fais ici réfé­rence à Robert Wein­berg5 qui a mon­tré que, même si l’on par­ve­nait à gué­rir tous les can­cers (deuxième cause de mor­ta­li­té en France et aux États-Unis), on arri­ve­rait uni­que­ment à aug­men­ter l’espérance de vie d’environ trois ans.

A. : En tout cas, l’objectif de tout temps a plu­tôt été de savoir com­ment on meurt plu­tôt que pour­quoi, même s’il y a main­te­nant tous ces finan­ce­ments consa­crés à la longévité.

C. : Et le vieillis­se­ment, lui aus­si, ce pro­ces­sus qui nous mène tous irré­mé­dia­ble­ment à la mort, sou­lève de nom­breuses ques­tions. J’ai beau­coup tra­vaillé des­sus, et ne serait-ce que le défi­nir est com­pli­qué. À par­tir de quand vieillis­sons-nous ? Est-ce à par­tir de la nais­sance, de la matu­ri­té sexuelle ou bien d’une forme de déclin qu’il fau­drait arri­ver à iden­ti­fier ? Des modèles plus récents sti­pulent que notre vieillis­se­ment débute avec un ou plu­sieurs évé­ne­ments pré­cis qui peuvent être, comme l’a mon­tré Michael Rera, un de mes col­lègues, une aug­men­ta­tion dras­tique de la per­méa­bi­li­té intes­ti­nale6, par exemple. Ce type de phé­no­mène serait une indi­ca­tion d’entrée dans une fin de vie. 

A. : La per­méa­bi­li­té intes­ti­nale est une mala­die chro­nique des per­sonnes âgées, qui sti­mule énor­mé­ment le sys­tème immu­ni­taire. On s’attend à ce que tous les organes fonc­tionnent moins bien lors du vieillis­se­ment. En fait, c’est sou­vent le sys­tème immu­ni­taire qui fonc­tionne trop. Il devient moins dis­cri­mi­nant et com­mence à atta­quer nos propres organes. Les mala­dies « auto-immunes » endom­magent les orga­nismes de nos aînés dans une pro­por­tion qui s’est accrue ces der­nières décen­nies. Il sem­ble­rait tout de même qu’il reste pos­sible de repous­ser, ou de ralen­tir le vieillis­se­ment. Il y a une inter­ven­tion toute simple qui fonc­tionne dans beau­coup d’espèces, des levures uni­cel­lu­laires, des mouches, des vers et des sou­ris. En restrei­gnant assez dras­ti­que­ment l’apport ali­men­taire à l’organisme, chaque espèce vivra un peu plus long­temps7. Après, plus l’organisme est simple, plus le gain est éle­vé. Sur la levure, la durée de vie est mul­ti­pliée par trois. Sur la sou­ris, on n’est plus qu’à 50 % de gain. Chez l’homme, ce n’est évi­dem­ment pas démon­tré, car nous vivons déjà 80 ans en moyenne, et per­sonne n’a fait l’expérience. Mais en gagnant 50 %, on pas­se­rait d’une espé­rance de vie moyenne de 80 à 120 ans. Une autre expé­rience a mon­tré qu’on peut iso­ler des mutants qui vivent plus long­temps8. C’est une énorme sur­prise, parce que d’habitude, les mutants sont « mal fou­tus ». Alors que la plu­part de ces mutants qui vivent long­temps étaient tou­chés dans des gènes qui codaient pour des pro­téines impli­quées dans la consom­ma­tion de l’énergie appor­tée par l’alimentation. Les deux obser­va­tions vont abso­lu­ment dans le même sens. C’est comme si notre méta­bo­lisme avait été pro­gram­mé pour faire un cer­tain nombre de tours et qu’ensuite on avait un pro­gramme codé dans nos gènes pour nous faire mourir.

Si un tel programme existe, est-il possible d’intervenir dessus ?

A. : Si ce pro­gramme existe, cela signi­fie qu’il a été conser­vé et façon­né au cours de l’évolution des espèces. Quel serait l’avantage évo­lu­tif de nous faire mou­rir plus tôt ? Il semble que le prix à payer pour cette lon­gé­vi­té aug­men­tée en res­tric­tion calo­rique soit au niveau de la repro­duc­tion. En fait, si l’on vit avec un méta­bo­lisme réduit, on arri­ve­ra certes à ralen­tir notre compte-tours, mais à côté, nous serons glo­ba­le­ment moins effi­caces, et notam­ment dans les dépenses liées au fait de trou­ver un par­te­naire sexuel, de copu­ler, de pro­créer, d’amener ses petits à leur propre matu­ri­té sexuelle. Il y a une cer­taine logique à nous faire vivre à fond pen­dant 40 ans — le temps de faire tout ça — puis que nos capa­ci­tés se dégradent len­te­ment. Que nos capa­ci­tés se dégradent len­te­ment ou rapi­de­ment après, cela reste de toute façon en dehors du champ de la sélec­tion darwinienne.

C. : Tout ceci a été concep­tua­li­sé par Tho­mas Kirk­wood, qui a déve­lop­pé une des trois grandes théo­ries de la bio­lo­gie évo­lu­tion­niste sur le vieillis­se­ment. C’est la théo­rie dite du soma jetable, qui repose sur l’idée que chaque indi­vi­du dis­po­se­rait d’une cer­taine quan­ti­té d’énergie, qu’il choi­si­rait d’allouer pré­fé­ren­tiel­le­ment, soit à la sur­vie, soit au main­tien de l’organisme, soit à la repro­duc­tion ou d’autres méca­nismes. Le choix fait aurait un impact sur les autres. 

A. : De tout cela, on retient qu’il y a des mutants qui peuvent vivre plus long­temps. Ces mutants sont dans nos gènes, et nos gènes codent pour des pro­téines. Or les pro­téines sont les cibles des molé­cules phar­ma­ceu­tiques. L’effet de lon­gé­vi­té pour­rait donc, théo­ri­que­ment, être repro­duit à l’aide d’une molé­cule ciblant ces pro­téines qui régulent notre méta­bo­lisme. Aujourd’hui, la preuve de concept est faite. À l’aide de la rapa­my­cine, on arrive à faire vivre plus long­temps les sou­ris9. On pour­rait prendre se repro­duire d’abord et essayer de vivre plus long­temps grâce à un tel médi­ca­ment dans la deuxième par­tie de sa vie.

C. : Je nuan­ce­rais un tout petit peu, dans le sens où, si on regarde les grandes études faites sur la lon­gé­vi­té, la part géné­tique de l’espérance de vie est tout de même assez réduite10. Par ailleurs, les résul­tats obte­nus sur des espèces comme le néma­tode et même la sou­ris paraissent plu­tôt extra­or­di­naires. Pour le moment, on garde l’impression que c’est plus com­plexe, et qu’il reste dif­fi­cile de trou­ver un gène ou un petit nombre de gènes chez les espèces plus déve­lop­pées per­met­tant vrai­ment d’améliorer consi­dé­ra­ble­ment la durée de vie. 

A. : Évi­dem­ment, je suis d’accord avec toi, cela ne reste qu’un espoir pour le moment. Seule­ment, ce qui est cer­tain aujourd’hui est le lien, gros comme une mai­son, avec l’alimentation. Ce qui fait vivre long­temps, c’est la res­tric­tion calo­rique. Et cela se rap­proche beau­coup des mesures prises pour lut­ter contre le can­cer ou le dia­bète qu’il faut arrê­ter de nour­rir avec notam­ment des apports en sucre dis­pro­por­tion­nés. Nous avons certes des pro­grammes qui nous font mou­rir à 120 ans — l’âge limite de l’espèce humaine —, mais ce sont ces mêmes pro­grammes qui mettent des freins aux mul­tiples tumeurs qui se déve­loppent en per­ma­nence chez nous. Le phé­no­mène de sénes­cence, par exemple, empêche de nom­breuses cel­lules de for­mer des tumeurs en blo­quant irré­mé­dia­ble­ment leur pro­li­fé­ra­tion, mais ces cel­lules sénes­centes sécrètent aus­si des molé­cules inflam­ma­toires qui nous font vieillir. On ne peut s’empêcher de pen­ser qu’il y a de nom­breux com­pro­mis de ce genre, et toute la ques­tion est de savoir si on arri­ve­ra à exploi­ter le bon côté sans acti­ver simul­ta­né­ment le mau­vais côté…

Pablo Andres
1Hune­man, P. (2023). Death : Pers­pec­tives from the phi­lo­so­phy of bio­lo­gy. Sprin­ger Nature.
2« La vie après la vie » de Ray­mond A. Moo­dy.
3Tim­mer­mann et al., « DMT models the Near-Death Expe­rience » Front Psy­chol 2018. Aug 15:9:1424. doi : 10.3389/fpsyg.2018.01424.
4Mayr E. (1961) Towards a New Phi­lo­so­phy of Bio­lo­gy : Obser­va­tions of an Evo­lu­tio­nist. Cam­bridge (Mass.) ; Lon­don : Har­vard uni­ver­si­ty press.
5Robert Wein­berg. The Bio­lo­gy of Can­cer.
6Tri­coire„ H., & Rera„ M. (2015). A new, dis­con­ti­nuous 2 phases of aging model : Les­sons from Dro­so­phi­la mela­no­gas­ter. PloS one, 10(11), e0141920.
7Fon­ta­na et al., Science 2010. Exten­ding Heal­thy Life Span—from yeast to humans. Apr 16;328(5976):321–6. doi : 10.1126/science.1172539.
8Kirk­wood, T. B., & Hol­li­day, R. (1979). The evo­lu­tion of ageing and lon­ge­vi­ty. Pro­cee­dings of the Royal Socie­ty of Lon­don. Series B. Bio­lo­gi­cal Sciences, 205(1161), 531–546.
9Brooks-Wil­son, A.Kirkwood, T. B., & Hol­li­day, R. (1979). The evo­lu­tion of heal­thy agin­ga­geing and lon­ge­vi­ty. Human gene­tics, 132(12), 1323–1338.
10Brooks-Wil­son, A. R. (2013). Gene­tics of heal­thy aging and lon­ge­vi­ty. Human gene­tics, 132(12), 1323–1338.

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