Télomérase

La Télomérase est connue pour son rôle de protéger les télomères de l’ADN d’une importante dégradation à chaque division cellulaire. De quelle manière agit-elle ? Comment cette enzyme peut-elle nous aider à rester longtemps jeune et en bonne santé? Est-il possible d’activer la télomérase ? Comment le faire ?

Telomerase

Améliorer l’activité de la télomérase est l’une des solutions souvent présentées par les scientifiques et les spécialistes de l’antiâge pour vivre longtemps et en bonne santé. Mais de quoi il s’agit réellement ? Et quels sont ses véritables rôles dans l’organisme ? À part le fait que c’est une enzyme responsable du maintien de la longueur des télomères de l’ADN, nous ne savons pas grand chose de cette substance. Ce dossier apporte plus d’informations à ce sujet.

Présentation de la télomérase

Historique

Les premières recherches effectuées sur les télomères des ADN datent des années 30. Par contre, la télomérase et ses différentes fonctions biologiques ne seront découvertes par les biologistes moléculaires américaines Elizabeth H. Blackburn et Carol Greider qu’en 1985. Initialement, cette enzyme a été identifiée dans un protozoaire (micro-organisme unicellulaire), et puis dans d’autres espèces animales supérieures.

Structure

La télomérase est un ribonucléoprotéine, autrement dit un ensemble de protéines et d’Acide RiboNucléique. Cette enzyme comprend deux sous-unités :

– TElomerase Reverse Transcriptase : C’est le groupement protéique de la télomérase, qui est un assemblage de 1 131 acides aminés et dont le rôle consiste à faire une transcription en sens inverse ou rétrotranscription tel que son nom laisse entendre, afin d’obtenir de l’ADN à partir de l’ARN.
– TElomerase RNA Component : C’est son deuxième groupement, un ARN structuré, formé de 451 nucléotides, dont les éléments contiennent la séquence qui sert de base à la formation des télomères.

Fonctions

La télomérase est une enzyme dont le rôle consiste à rajouter des séquences de nucléotides aux extrémités des chromosomes
La télomérase est une enzyme dont le rôle consiste à rajouter des séquences de nucléotides aux extrémités des chromosomes

Comme il a été dit précédemment, la télomérase est une enzyme dont le rôle consiste à ajouter une séquence spécifique à chaque extrémité des chromosomes au moment de la division cellulaire, afin de conserver la longueur des télomères chargés de la conservation du matériel génétique. En effet, c’est son composant ARN, ou TERC, qui fournit la matrice essentielle à la synthèse des télomères.

Il est important de noter que la structure de cette enzyme n’est pas la même pour les cellules eucaryotes des mammifères et celles des organismes inférieurs. Autrement dit, l’ajout de la séquence répétée à l’extémité de chaque chromosome ne se déroule pas de la même manière chez les différents organismes. Chez l’Homme, c’est la séquence 5’TTAGGG (T : Thymine, A : Adénine et G : Guanine) qui est rajouté à l’extrémité 3′ du chromosome.

Activité de la télomérase dans les cellules saines et cancéreuses

Grâce à la méthode d’analyse TRAP (Telomerase Repeated Amplification Protocol), il a été possible pour les chercheurs d’évaluer le niveau de son activité dans les cellules et tissus humains normaux et cancéreux.

L'activité de la télomérase est essentielle à la survie des cellules
L’activité de la télomérase est essentielle à la survie des cellules

De nombreuses publications scientifiques ont donc souligné que cette enzyme est surtout active au cours de la période embryonnaire et fœtale et puis son activité s’interrompt après. La télomérase n’assure ensuite sa fonction que dans les cellules germinales mâles, les lymphocytes activés et certaines populations de cellules souches et ne s’exprime que de façon très limitée dans les cellules somatiques (1)(2). C’est la raison pour laquelle, ces types de cellule entrent en sénescence quand la limite de Hayflick est atteinte, puis meurent. La faculté de la cellule à se diviser, ou mitose, est en effet limitée à 50 – 70 fois. (3)

Dans des échantillons de cellules cancéreuses en culture, en revanche, son activité a été détectée dans 90 % d’entre ces dernières. Cette enzyme offre un potentiel de réplication illimitée à ces cellules malignes. En procédant à son inhibition, il a été constaté que les télomères se sont raccourcis, les cellules ont montré des signes de sénescence et meurent. Ces différentes observations ont permis de conclure, que l’activité de la télomérase est une condition essentielle pour la survie et la prolifération des cellules. (4)

Dérégulation de la télomérase

Dans des cas rares, l’activité de la télomérase est dérégulée. Tel est le cas chez les sujets souffrant de la maladie congénitale, dyskératose congénitale (DKC) ou Syndrome de Zinsser-Engman-cole, dont les télomères sont relativement courts par rapport à ceux des personnes normales. Ceci s’explique par un dysfonctionnement de son activité dû à une ou des mutations au niveau du bras du chromosome X sur le gène DKC1 codant la protéine dyskérine. Cette dernière est une protéine associée à l’ARN de la télomérase. Ce dysfonctionnement conduit à un raccourcissement trop rapide des télomères à chaque division cellulaire, ainsi qu’une instabilité chromosomique, notamment au niveau de la peau qui est exposée aux rayons UV du soleil. C’est la raison pour laquelle les porteurs de la maladie DKC ont des problèmes d’hyperpigmentation, avec des macules trop foncées ou trop claires à la surface de la peau. Le processus de vieillissement de leurs cellules est accéléré et les patients ont, par ailleurs, une prévalence accrue de maladies cancéreuses. (5)

Activateur naturel de la télomérase

Quelques molécules naturelles sont présentées comme étant capables de stimuler l’activité de cette enzyme, mais une seule s’avère efficace. Il s’agit du principe actif des racines d’astragale, le cycloastragenol ; vendu sous le nom commercial de TA-65. Cette molécule possède le pouvoir de combattre le vieillissement des cellules, d’une part en boostant l’activité de la télomérase et d’autre part en limitant le raccourcissement des télomères.

Pour activer la télomérase et rallonger les télomères d’un ADN, le cycloastragenol agit sur les protéines kinases ERK 1/2 (enzymes de la famille MAP kinases qui jouent d’importants rôles dans la mitose) en les phosphorylant, c’est à dire en leur ajoutant des groupements phosphates à certains endroits de leurs structures. Lorsque celles-ci sont phosphorylées, elles ajoutent à leur tour d’autres groupements phosphates à d’autres protéines afin de les activer. C’est de cette façon que la télomérase est activée et peut ajouter des séquences spécifiques aux extrémités des chromosomes. (6)

Le dosage de TA-65 à prendre comme complément à l’alimentation pour activer la télomérase va de 250 à 1 000 U par jour. Une seule capsule, soit 250 U ou la dose minimale, suffit pour empêcher la perte de télomères chez les sujets en bonne santé âgés de 40 à 50 ans. Les doses plus élevées sont plutôt indiquées aux personnes plus âgées, désireuses de rallonger les télomères et lutter contre les maladies dégénératives liées au vieillissement.

Référence

(1) Kim NW et al. « Association spécifique de l’activité de la télomérase humaine aux cellules immortelles et au cancer ». Science 266: 2011-2015, 1994.
(2) Wright WE et al. « Activité télomérase dans les tissus et cellules germinaux et embryonnaires humains ». Dev Genet 18: 173-179, 1996.
(3) Elaine NM. « Anatomie et physiologie humaine ». Édition du Renouveau Pédagogique Inc. 2010, p164.
(4) Zhang X et al. « Raccourcissement des télomères et apoptose dans les cellules tumorales humaines inhibées par la télomérase ». Genes Dev, 13: 2388-2399, 1999.
(5) Vulliamy T et al. « Le composant ARN de la télomérase est muté dans la dyskératose congénitale autosomique dominante ». Nature 413: 432-435, 2001.
(6) The Journal of Immunology, 2009, p. 182.