Le vieillissement de l'organisme ainsi que les maladies liées à l'âge telles que Parkinson ou Alzheimer se caractérisent par des altérations métaboliques. Afin de traiter le vieillissement dans un contexte plutôt médical, il est essentiel de comprendre son origine et ses effets sur la biologie de la cellule.

-Un premier élément affecté par le vieillissement est le télomère chromosomique. Il subit une réduction au cours des réplications donc sa taille initiale est déterminant de la durée de vie d'un organisme. En effet, une fois raccourcit, le cycle cellulaire est définitivement interrompu. Il a été montré que des stress favorisent la diminution des télomères, alors que leur protection augmente la durée de vie.

-Des facteurs de transcriptions sont aussi impliqués dans la sénescence comme p53, FOXO ou encore mTOR. Leur activation ou leur perte de régulation peut être causée par la perte de sensibilisation de récepteurs au cours du temps ou par l'augmentation de stress cellulaires, comme le stress oxydatif lié à l'âge. Le vieillissement a donc aussi une origine transcriptionnelles et les fonctions atteintes sont multiples allant du cycle cellulaire à la réparation de l'ADN, en passant par la résistance aux stress ou encore le métabolisme énergétique. Des études mutants ou sur-exprimant certains de ces facteurs ont montrés un allongement de la durée de vie chez des espèces telles que le nématode ou la souris.

-Le complexe de pore nucléaire (NPC) est un élément impliqué dans la sénescence car son rôle essentiel dans l'échange d'information entre le noyau et le cytoplasme est altéré avec le temps. En effet, il est composé de protéines à longue durée de vie subissant donc des dommages qui s'accumulent et pouvant donc altérer leur structure et leur fonction.
-Les éléments structuraux du noyau sont aussi important dans le maintien de l'intégrité génomique. En particulier, les lamines organisant le génome et la membrane nucléaire sont affectées avec l'âge, menant à une dérégulation des structures et donc des tissus.

-Le protéasome joue un rôle essentiel dans le maintien des fonctions cellulaires en recyclant les protéines déficientes et usagées. Les protéines du protéasomes sont aussi à longue durée de vie et l'âge impacte ses fonctions par accumulations de dommages, notamment liés au stress oxidatif. La perte de fonction du protéasome avec l'âge affecte la protéomique cellulaire de manière négative par la conservation de protéines peu fonctionnelles.
-La diminution du processus d'autophagie aussi est impliqué dans le vieillissement car sa fonction serait de recycler le matériel cellulaire altéré. L'origine de cette diminution d'activité serait transcriptionnelle.
-De la même manière, une perte de contrôle qualité des protéines nouvellement synthétisée au niveau du réticulum endoplasmique est observée avec l'âge. Cette perte a certainement pour origine la perte de régulation transcriptionnelle liée à l'âge.

-Le fonctionnement et la réplication des mitochondries est un élément important dans la sénescence cellulaire. Une perte d'activité mitochondriale est en grande partie responsable de la perte de fonction cellulaire qui dépend beaucoup de la production d'énergie. Cependant, des mutants affectés dans les fonctions mitochondriales mènent à une espérance de vie améliorée. Ceci s'explique sans doute par la génération moindre de ROS causant des dégâts cellulaires.

-D'autres facteurs comme l'altération du cytosquelette ou de la matrice extracellulaire sont supposés jouer un rôle dans le vieillissement de l'organisme. Ces facteurs sont particulièrement mis en évidence dans les pathologies neurodégénératives.

La revue survole les mécanismes impliqués dans le vieillissement sans en donner la véritable origine.

Cette revue indique les caractéristiques d'une cellule sénescente en décrivant les mécanismes et les éléments cellulaires impliqués dans la perte de fonction lié à l'âge.