Epigénétique
L’hérédité d’un coté, l’hygiène de vie de l’autre ont longtemps été mises en cause dans l’apparition des maladies. Aujourd’hui, un troisième domaine de recherche vient compléter ce modèle complexe : l’épigénétique. Ce domaine de recherche est passionnant, car il pourrait expliquer l’origine de beaucoup de maladies actuelles, comme le diabète, l’obésité ou le syndrome métabolique… Et surtout, il pourrait nous aider à les prévenir, voire à les prendre en charge !
La génétique et l’épigénétique
Dans une ruche, les abeilles ouvrières et les reines sont très différentes : par leurs physiques, leurs comportements ou leurs relations aux autres abeilles… Pourtant, elles sont identiques sur le plan génétique. Pareil pour la chenille et le papillon… Comment expliquer ces phénomènes ?
L’expression de nos gènes passe par deux niveaux de « lecture » : la transcription (qui permet au « message » de sortir du noyau de la cellule sous forme d’ARN) et la traduction elle-même, qui produit les protéines. Les protéines sont les premières « briques » qui vont permettre de construire de nouveaux organes, de nouveaux neurones… Et sont donc des éléments déterminants de nos cellules : ce sont elles qui expliquent pourquoi les cellules de notre foie sont différentes de celles de notre peau ou de nos yeux, ou pourquoi l’abeille butineuse est différente de la nourricière.
Ces deux niveaux de lecture peuvent être légèrement modifiées par des facteurs extérieurs, notamment l’alimentation. Selon ce que les abeilles mangent dans la ruche, elles deviennent des butineuses ou des nourricières : les nutriments, présents en grande quantité, vont se lier à l’ADN et aux enzymes de la transcription et de la traduction et les modifier. La science qui étudie ce phénomène s’appelle l’épigénétique. Elle étudie l’impact de tout ce qui entoure l’ADN dans la cellule sur l’expression des gènes. Le schéma ci-dessous explique les différents niveaux du « code épigénétique » :
L’épigénétique est aussi une science de l’hérédité : le code épigénétique de certains gènes, modifié chez les parents, transmet aux enfants des caractéristiques qui ne dépendent pas du code génétique en lui-même, mais de facteurs extérieurs qu’ils ont eux-mêmes subits. Ce phénomène a été observé notamment chez des femmes qui ont vécu des famines, et dont les petits enfants souffraient davantage de dépression ou de schizophrénie¹.
Le code épigénétique est donc constitué de plusieurs niveaux, qui jouent sur l’accessibilité de l’ADN dans le noyau de la cellule. En clair, si l’ADN est très serré, les gènes ne sont pas disponibles pour être transcrits. Au contraire, ils peuvent être particulièrement accessibles et donc très facilement transcrits.
L’empreinte parentale
L’empreinte parentale est la transmission de ces facteurs épigénétiques aux enfants. Elle intervient à tous les stades de la vie :
- dès la vie fœtale, notamment dans l’apport et la demande en nutriment du fœtus à travers les échanges foeto-placentaires (transports des nutriments, croissance du placenta…)
- lors du développement post-natal, à travers des gènes responsables de l’adaptation métabolique du nouveau-né (régulation de la température, croissance, fonctions adipocytaires, régulation de l’homéostasie énergétique…)
- chez l’adulte, dès la puberté et au niveau de la mise en réserve de l’énergie.
Les facteurs épigénétiques concernent donc un grand nombre de gènes impliqués dans les maladies métaboliques comme le diabète, l’obésité ou les maladies cardiovasculaires. Pour le seul diabète de type 2, les marqueurs génétiques ne permettent d’expliquer que 10% de l’héritabilité de la maladie.
L’identification de nouveaux facteurs épigénétiques pourrait permettre d’élucider les 90% manquants. En effet, ils permettront de faire un diagnostic plus précis, un suivi thérapeutique plus efficace des patients à l’échelle individuelle, et possiblement une meilleure prévention de ces maladies… Une science à suivre donc !
Pour aller plus loin :
Colloque du Fond Français pour l’Alimentation et la Santé : Déterminants précoces de la santé future de l’enfant : santé et épigénétique
Références :
¹Bygren LO. Intergenerational health responses to adverse and enriched environments. Annu Rev Public Health. 2013 Mar 18;34:49-60.
Figure : National Institutes of Health [Public domain], via Wikimedia Commons
Image : Dossier de l’INSERM sur l’épigénétique
