Certains traits de santé pourraient-ils être hérités de manière épigénétique?
«Des expériences sur les animaux révèlent qu’en plus de la génétique, l’exposition à des facteurs de stress peut modifier les générations futures via des altérations des cellules sexuelles», explique Olli Raitakari, coordinateur du projet MULTIEPIGEN, financé par le Conseil européen de la recherche. Selon Olli Raitakari, le tabagisme, l’alimentation, la pollution et le stress pourraient avoir des effets intergénérationnels sur la santé. Ces expositions peuvent activer ou désactiver des gènes sans modifier les séquences d’ADN, ce qui signifie que certains traits et maladies peuvent être influencés par l’environnement parental (voire grand-parental). Par exemple, l’exposition peut modifier l’ARN des spermatozoïdes (des molécules qui modulent l’expression des gènes) qui «programment» ensuite les caractéristiques de la descendance, telles que la santé métabolique. Outre des effets potentiellement délétères, l’héritage épigénétique pourrait également conférer des avantages adaptatifs. Ne pouvant pas mener chez l’humain le même type d’expériences que sur les animaux, MULTIEPIGEN a combiné des données longitudinales détaillées avec des données spécifiques à l’hypothèse de l’hérédité épigénétique. «Notre étude permet d’expliquer l’hérédité épigénétique dans une population contemporaine, en corrélant les expositions à différents stades de la vie et le profil épigénétique des spermatozoïdes. À notre connaissance, aucune autre étude n’a fourni d’informations détaillées, notamment sur l’épigénétique germinale, à partir d’un échantillon multigénérationnel de cette taille», explique Olli Raitakari, de l’université de Turku, qui accueille le projet.
Un ensemble de données unique pour explorer l’hypothèse de l’hérédité épigénétique
Inspiré par les rares preuves de l’existence d’un processus d’héritage intergénérationnel chez l’homme par la lignée germinale (via les ovules ou les spermatozoïdes), MULTIEPIGEN a concentré ses recherches sur les marqueurs épigénétiques des spermatozoïdes. L’objectif était spécifiquement de comprendre comment les différents aspects de l’exposome (expositions collectives au cours d’une vie) affectent ces marqueurs et impactent la santé de la descendance. «Alors que s’accumulent les preuves de l’impact de certaines expositions sur les cellules germinales masculines, et que certaines d’entre elles influencent les traits de la progéniture, l’ensemble du phénomène de l’épigénome des cellules germinales, depuis les expositions paternelles jusqu’à la santé de l’enfant, n’avait pas fait l’objet d’études approfondies dans un seul ensemble de données», ajoute Noora Kartiosuo, chercheuse du projet. Le projet MULTIEPIGEN s’est appuyé sur l’étude Cardiovascular Risk in the Young Finns Study (YFS) (Étude du risque cardiovasculaire chez les jeunes Finlandais), une étude de cohorte longitudinale lancée en 1980 auprès de participants âgés de 3 à 18 ans. Sur les 3 596 participants initiaux, 2 127 ont pris part à l’étude, MULTIEPIGEN recueillant des données auprès de 2 425 parents et 2 762 enfants de la cohorte YFS initiale. L’équipe s’est intéressée à l’exposition paternelle à divers produits chimiques environnementaux, au tabagisme, à l’adiposité (taux élevé de graisse corporelle) et au stress, en concentrant ses recherches sur l’exposition paternelle pendant la puberté et au moment de la conception des enfants. Pour évaluer la santé sur trois générations, l’équipe a fait appel à des données anthropométriques, des évaluations des fonctions cognitives, des échographies de la carotide et du foie, des questionnaires sur la santé mentale et à des analyses sanguines et sérologiques.
Résultats préliminaires
Bien que l’analyse soit en cours, l’équipe dispose de divers résultats préliminaires. L’analyse confirme les observations précédentes concernant l’impact du tabagisme paternel et de l’adiposité chez le jeune père au moment de la conception, sur les fonctions cardio-métaboliques, cognitives et la santé mentale des enfants. Concernant la lignée germinale, Noora Kartiosuo précise: «Nos données s’alignent sur les résultats des études animales. Premièrement, certains groupes de molécules d’ARN des spermatozoïdes sont particulièrement “réactives” aux facteurs de stress externes. Deuxièmement, les groupes d’ARN supposés véhiculer des informations intergénérationnelles sont également ceux qui, dans nos données humaines, sont le plus fréquemment liés à la santé de la descendance».
L’hérédité épigénétique a des implications majeures sur la santé
La découverte des effets néfastes de l’exposition sur les générations suivantes incitera probablement à repenser certaines réglementations sanitaires, notamment en ce qui concerne l’exposition aux polluants éternels. De même, les résultats concernant l’impact des habitudes de santé des pères, telles que la gestion du poids et du stress, pourraient motiver des stratégies d’intervention plus fortes chez les jeunes hommes. Pour explorer l’impact de l’exposome contemporain sur les spermatozoïdes, l’équipe entend à présent caractériser l’épigénome des spermatozoïdes de jeunes hommes fertiles en bonne santé au moment de la conception, puis surveiller leur descendance. «Bien que cette recherche s’inscrive sur plusieurs dizaines d’années, elle permettrait bien vite de générer des informations essentielles sur la santé», ajoute Olli Raitakari.
Mots‑clés
MULTIEPIGEN, épigénétique, santé, facteurs de stress, spermtozoïde, tabac, ARN, gène