Ce travail se situe à l'écart des recherches sur le vieillissement : ses plus proches voisins étudient la généalogie des tumeurs, la méthylation de l'ADN au cours du vieillissement et la mécanique cellulaire, mais personne n'avait relié les paramètres démographiques de mortalité aux trajectoires individuelles de santé. La corrélation de Strehler-Mildvan est connue depuis 1960, mais son sens biologique restait une énigme. Des données étaient déjà accumulées sur le fait que la durée de vie des nématodes est déterminée par la longueur de la fragilité tardive, et non par la vitesse du vieillissement, mais on ne savait pas comment cela se traduisait dans la forme de la courbe de survie.
Les chercheurs ont rassemblé des données longitudinales portant sur 30 cohortes de nématodes C. elegans, en combinant trois températures de culture, la présence ou l'absence d'antibiotique et cinq génotypes liés à la voie de signalisation de l'insuline. Pour chaque individu, tous les 2 à 3 jours, ils ont évalué l'activité motrice (mouvement sinusoïdal, non sinusoïdal ou immobilité), le contact avec le tapis bactérien et la pathologie à l'autopsie. Les paramètres de Gompertz ont été estimés par la méthode du maximum de vraisemblance. Les 435 comparaisons deux à deux entre cohortes ont toutes été considérées comme des interventions prolongeant la vie, et classées en rectangulaires, triangulaires ou sans lien avec la corrélation de Strehler-Mildvan. Ils ont ensuite analysé comment la durée de santé (H-span) et la durée de fragilité (G-span) changent dans chaque groupe. Pour vérifier la robustesse des conclusions, ils ont utilisé des données publiées sur les drosophiles et les souris.
Sur les 435 comparaisons, 60 % ont donné une relation inverse entre les paramètres de Gompertz : 101 comparaisons diminuaient α et augmentaient β (forme rectangulaire), 162 faisaient l'inverse (forme triangulaire). Les interventions rectangulaires augmentaient la H-span principalement chez les individus à vie courte, et la G-span de façon uniforme dans la population. Les interventions triangulaires augmentaient à la fois la H-span et la G-span, surtout chez les individus à vie longue. La durée relative de fragilité (part de la vie passée en G-span) augmentait pour tous les types d'interventions, mais les interventions triangulaires conduisaient le plus souvent (44 % des cas) à une compression de la fragilité. Les interventions rectangulaires réduisaient l'écart-type de la durée de vie, de la durée de santé et de la durée de fragilité, tandis que les interventions triangulaires l'augmentaient. Fait important, dans les cohortes témoins qui présentaient ensuite une forme rectangulaire, la variabilité initiale était plus élevée que dans les cohortes à forme triangulaire. Cela indique un principe proche de la régression vers la moyenne : les populations hétérogènes tendent vers la forme rectangulaire, les populations homogènes vers la forme triangulaire.
Ce travail fournit pour la première fois une explication empirique de la corrélation de Strehler-Mildvan, en la reliant aux changements de la variabilité interindividuelle du processus de vieillissement. Contrairement aux études voisines, qui se concentrent sur les mécanismes moléculaires ou les processus cellulaires, il adopte une approche démographique à l'échelle de l'organisme entier. Cela permet de voir comment la distribution de la santé et de la fragilité au sein d'une population façonne la forme de la courbe de survie. Les résultats remettent en question l'interprétation traditionnelle des paramètres de Gompertz et soulignent l'importance d'étudier la variabilité, et pas seulement les valeurs moyennes.
Le sujet pourrait évoluer vers l'étude des bases moléculaires et cellulaires des différences individuelles dans la vitesse et la trajectoire du vieillissement. Comprendre quels traits biologiques déterminent si une population deviendra rectangulaire ou triangulaire sous l'effet d'une intervention ouvrira la voie à des stratégies personnalisées de prolongation de la vie en bonne santé. Il importe aussi de vérifier si ces régularités s'appliquent aux populations humaines, où l'on observe une transition d'une forme rectangulaire vers une forme triangulaire de la courbe de survie.
Les résultats auront un impact sur la gérontologie, la démographie du vieillissement et la conception d'interventions qui prolongent la vie. Ils peuvent aider à interpréter les données des essais cliniques et des études de population.
L'étape suivante consiste à identifier les marqueurs biologiques qui prédisent quel type de modification de la courbe de survie provoquera une intervention donnée. Il faut aussi mener des études longitudinales analogues sur des échantillons plus vastes de mammifères, avec des mesures fréquentes de l'état de santé.
Ce travail est directement lié à un problème non résolu de la biologie du vieillissement : pourquoi des individus possédant le même génome et placés dans les mêmes conditions vieillissent-ils différemment. Il montre que cette variabilité n'est pas un simple bruit, mais un facteur clé qui détermine les schémas démographiques de mortalité et la réponse aux interventions.
Le terme « forme triangulaire de la courbe de survie » a été introduit précisément dans cet article. Auparavant, on ne parlait que de la forme rectangulaire et du croisement des courbes, et la forme triangulaire n'était pas distinguée comme un type à part.
Dans le roman « Mathusalem » de Robert Heinlein est décrite une société où les personnes à vie longue accumulent la fragilité au lieu de rester en bonne santé. Ce travail montre que cela est possible avec un certain type d'interventions, qui augmentent la durée de vie en allongeant la période de fragilité chez les individus à vie longue.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.