Maladies de l’enfant : les problèmes de santé du père ne se transmettraient pas uniquement par l’ADN

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On sait depuis longtemps que l’ADN d’un parent est le principal déterminant de la santé et de la maladie chez l’enfant. Pourtant, l’héritage via l’ADN ne fait pas tout : le mode de vie d’un père tel que l’alimentation, le surpoids et le stress ont été liés à des conséquences sur la santé de sa progéniture. Ce phénomène se produit à travers l’épigénome, lorsque l’environnement a une influence sur le génome (ensemble du matériel génétique d’une cellule) par des modifications dites épigénétiques. Mais la manière dont les informations sont transmises lors de la fécondation, et les mécanismes exacts et les molécules du sperme impliquées dans ce processus n’ont pas été claires jusqu’à présent.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université McGill, publiée dans la revue Developmental Cell, a fait un progrès dans ce domaine en identifiant comment l’information environnementale est transmise par des molécules non ADN dans le sperme. Une découverte importante, car elle ouvre potentiellement de nouvelles voies pour étudier la transmission et la prévention des maladies. « La grande avancée de cette étude est qu’elle a identifié un moyen non basé sur l’ADN par lequel les spermatozoïdes se souviennent de l’environnement (régime) d’un père et transmettent ces informations à l’embryon. », explique le Pr Sarah Kimmins, auteur principal de l’étude.

« Les spermatozoïdes se souviennent de l’environnement (régime) d’un père et transmettent ces informations à l’embryon. » Pr Sarah Kimmins

Les changements dans les protéines du sperme affectent la progéniture

Celle-ci ajoute : « C’est remarquable, car l’étude présente un changement majeur de ce que l’on sait sur l’héritabilité et la maladie, qui est uniquement basé sur l’ADN, à un système qui comprend désormais des protéines de sperme. » Jusqu’ici aucune équipe scientifique n’avait pu savoir comment ces signatures environnementales héréditaires sont transmises du sperme à l’embryon auparavant. Selon les chercheurs, « il était très difficile de travailler au niveau moléculaire de l’embryon parce que vous avez si peu de cellules disponibles pour l’analyse épigénomique. Ce n’est que grâce aux nouvelles technologies et aux outils épigénétiques que nous avons pu arriver à ces résultats. »

Pour déterminer comment les informations qui affectent le développement sont transmises aux embryons, les chercheurs ont manipulé du sperme en nourrissant des souris mâles avec un régime alimentaire déficient en folate (vitamine B9). Cette dernière a un rôle essentiel dans la production du matériel génétique (ADN, ARN) et des acides aminés nécessaires à la croissance cellulaire, ce qui explique son caractère indispensable au cours des différentes phases de la vie. Les chercheurs ont ensuite tracé les effets sur des groupes particuliers de molécules dans les protéines associées à l’ADN, et ont alors découvert des modifications induites par le régime alimentaire sur des molécules de la famille des méthyles.

Associées aux protéines histones, essentielles pour emballer l’ADN dans les cellules, ces modifications entraînent elles-mêmes des modifications en ce qui concerne l’expression des gènes dans les embryons, et des anomalies congénitales de la colonne vertébrale et du crâne à la naissance. Par ailleurs, ces modifications sur les histones du sperme se transmettent lors de la fécondation et restent dans l’embryon en développement. « L’espoir offert par ce travail est qu’en élargissant notre compréhension de ce qui est hérité au-delà de l’ADN, il existe des voies potentielles pour la prévention des maladies qui mèneront à des enfants et adultes en meilleure santé. », concluent les chercheurs.



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