Épigénétique

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Qu'est-ce que l'épigénétique ?

L’épigénétique est l’étude des changements héréditaires dans l’expression des gènes qui n’impliquent pas de modifications de la séquence d’ADN sous-jacente qui, à son tour, affecte la manière dont les cellules lisent les gènes. Les changements génétiques ne sont pas uniquement dus à des modifications de la séquence d’ADN. Des facteurs environnementaux tels que le mode de vie, le régime alimentaire, les habitudes d’exercice peuvent également affecter l’activité des gènes et ces changements peuvent accroître la prédisposition à diverses maladies. L’épigénétique étudie les conditions causées par le fait que les gènes ne fonctionnent pas plus ou moins sans modifier la séquence d’ADN. Le terme est défini comme les changements dans la fonction des gènes qui ne peuvent pas être expliqués par des changements dans la séquence d’ADN, qui peuvent être hérités par la mitose et/ou la méiose. Des études ont montré que plusieurs changements dans les propriétés épigénétiques du noyau cellulaire peuvent se produire au cours du développement et qu’il existe une relation significative entre la perte du potentiel cellulaire et le silençage irréversible des gènes. Notre corps contient plus de 250 types de cellules. Même si ces cellules ont exactement le même ADN, les cellules hépatiques et nerveuses ont des structures et des tâches très différentes les unes des autres. Toutefois, cette différenciation a été obtenue par des mécanismes épigénétiques, car elle a été réalisée sans provoquer de changement dans le codage de nos gènes.

Grâce aux progrès de la science génétique, certaines zones de l’ADN peuvent être activées ou atténuées grâce à l’épigénétique. Mais, en plus des différences cellulaires identifiées, ces signes épigénétiques, en fonction des conditions environnementales et de notre mode de vie, deviennent susceptibles de changer tout au long de notre vie. Par exemple, le tabagisme modifie la structure épigénétique des cellules pulmonaires et provoque des cancers au fil du temps. Dans la mémoire épigénétique des cellules, des facteurs tels que le stress, la maladie et l’alimentation sont également stockés et entraînent des conséquences négatives à long terme. Par exemple, on a découvert que l’exposition de mouches des fruits à certains produits chimiques provoquait la formation de bosses épineuses au-dessus des yeux pendant au moins 13 générations. Selon une autre étude, l’application d’un produit chimique qui affecte les hormones de reproduction à des rates enceintes a entraîné des générations de rejetons malades. Des études menées sur des humains ont démontré que les enfants, les adultes mal nourris et les petits-enfants présentent un taux plus élevé de maladies cardiaques et de diabète. Compte tenu de tout cela, on observe qu’il existe également une relation étroite entre l’épigénétique et la nutrition.

Les changements épigénétiques peuvent également se produire au fil des générations en fonction de facteurs psychologiques. Par exemple, dans le cadre d’une recherche menée à la faculté de médecine de l’université Emory, aux États-Unis, des souris mâles ont reçu un choc électrique au niveau des pattes en même temps qu’un produit chimique qui sentait l’amande. Lorsque cette pratique a été répétée de la même manière sans le choc électrique, les souris ont commencé à montrer des signes de peur après avoir senti l’amande. Il a été révélé par la suite que, bien qu’elles n’aient pas reçu de choc électrique lors de l’apparition de l’odeur de l’amande, la progéniture et même les petits-enfants de ces souris présentaient la même peur. Tous ces exemples révèlent comment l’expression de nos gènes est affectée par des facteurs externes, même sans modification de la séquence d’ADN.

Bien que l’on pense que les changements épigénétiques ne peuvent pas être transférés aux générations suivantes et que l’on pense que la mémoire épigénétique est effacée pendant le développement des spermatozoïdes et des ovules, des études récentes ont montré que ce n’est pas le cas. L’étude publiée dans la revue Science par des chercheurs de l’Institut Max Planck a montré que les changements épigénétiques sont transférés de la mère à l’embryon. Dans l’étude qui a utilisé des mouches à fruits comme modèles, la méthylation de l’ADN H3K27me3 observée chez l’homme a été ciblée. (La méthylation de l’ADN modifie l’expression du gène concerné en ajoutant un groupe méthyle à l’ADN, et supprime généralement le gène actif). Au cours de l’étude, il a été observé que l’ADN méthylé conservait le groupe méthyle après la fécondation, alors que les autres marqueurs épigénétiques présents dans l’ovule de la mère étaient effacés. Lorsque l’enzyme qui a apposé la marque « H3K27me3 » a été supprimée par des processus génétiques afin de comprendre l’importance de ce transfert dans l’embryon, il a été observé que l’embryon ne pouvait pas se développer. En d’autres termes, l’importance inconnue du patrimoine épigénétique dans le développement de l’embryon a également été révélée par cette étude. Le fait que des gènes normalement supprimés deviennent actifs prématurément lorsque la méthylation disparaît et provoquent la mort de l’embryon a montré l’importance vitale du patrimoine génétique dans la définition du code génétique.

Une autre recherche a porté sur 94 bébés en bonne santé et sur la durée d’exposition des bébés à des interactions physiques telles que les câlins et le fait d’être tenus, de l’âge de 5 semaines à 4,5 ans. Des différences de méthylation ont été constatées dans cinq régions différentes de l’ADN des enfants qui avaient été moins exposés aux interactions physiques (en particulier ceux qui avaient eu une enfance stressante). L’une de ces cinq régions était proche d’un gène qui joue un rôle important dans le système immunitaire, tandis qu’une autre était proche d’un gène important pour le métabolisme.

À la lumière de toutes ces études, on peut dire que la transmission des changements épigénétiques à travers les générations est possible. Dans le domaine de la médecine préventive, il est possible de faire en sorte qu’une évaluation globale de la nutrition, de l’activité physique, du mode de vie, des facteurs psychologiques protège ces modifications épigénétiques, ces changements épigénétiques, sans être exposé à ces risques.

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