Alimentation maternelle : quelles incidences sur l’expression des gènes ?

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Au cours de la vie intra-utérine et pendant la lactation, une sous-nutrition entraîne des modifications autour de l’ADN à l’origine de pathologies métaboliques à l’âge adulte. A travers une étude menée chez l’animal, des chercheurs du CNRS, de l’INRA et de l’Inserm (1) ont mis en évidence, pour la première fois, de telles répercutions au niveau du gène de la leptine, l’hormone régulant satiété et métabolisme. Publiés dans The FASEB Journal, ces travaux pourraient avoir, à plus long terme, des impacts sur la prévention des maladies métaboliques, la procréation médicale assistée ou encore les soins aux prématurés.

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Depuis une dizaine d’années, des études menées chez l’homme montrent que l’environnement intra-utérin et en particulier l’alimentation maternelle joue un rôle important dans l’apparition, à l’âge adulte, de maladies complexes telles que l’obésité, le diabète ou l’hypertension. A l’origine de telles observations, on retrouve des mécanismes moléculaires de “programmation” que les scientifiques tentent de décrypter.

Les chercheurs du Centre de recherche de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (CRICM, CNRS/UPMC/Inserm) et de l’Unité de nutrition humaine (INRA/Université Clermont 1) se sont intéressés spécifiquement aux conséquences de l’alimentation maternelle pendant la période périnatale (gestation puis lactation) sur les modifications épigénétiques du génome. Le terme épigénétique décrit des altérations stables de l’expression des gènes qui n’entraînent aucun changement au niveau de la séquence nucléotidique de l’ADN. Elles impliquent des transformations chimiques telles que la méthylation (1) de l’ADN et/ou la modification des histones (méthylation, acétylation, déacétylation).

Des souris gestantes ont été nourries depuis le premier jour de gestation et jusqu’au sevrage, soit avec un régime contenant 22 % de protéines (souris contrôles), soit avec un régime pauvre en protéines contenant 10% de protéines. Puis, à partir du sevrage, les souriceaux ont été nourris avec un régime contrôle.
Résultat : les souriceaux dont les mères avaient reçu un régime pauvre en protéines, à l’âge adulte, étaient plus maigres par rapport aux souriceaux contrôles et présentaient des troubles métaboliques. Les chercheurs ont directement relié ces conséquences de la carence en protéine pendant la période périnatale à une déméthylation au niveau du gène de la leptine. Cette modification épigénétique est spécifique puisque la méthylation globale du génome n’est pas affectée. Les scientifiques avaient choisi de s’intéresser au gène de la leptine car cette molécule est cruciale pour l’équilibre énergétique de l’organisme : c’est l’hormone qui régule les réserves de graisses.

Ces travaux révèlent donc le type de processus moléculaire qui s’est mis en place pendant la période périnatale, laissant une “empreinte” au niveau des gènes du fœtus et perdurant tout au long de la vie de l’individu.

La compréhension de tels mécanismes de programmation est absolument nécessaire pour définir les politiques de prévention pour ces maladies qui représentent un enjeu majeur de santé publique. Ce type d’étude présente également d’autres intérêts : qu’il s’agisse des conditions de culture des cellules dans les techniques de procréation médicale assistée ou en termes de nutrition des grands prématurés à l’hôpital.

Notes
(1) Des chercheurs du Centre de recherche de l’institut du cerveau et de la moelle épinière (CRICM, CNRS/UPMC/Inserm) et de l’Unité de nutrition humaine (INRA/Université Clermont 1)
(2) La méthylation est une modification chimique consistant en l’ajout d’un groupe méthyle (CH3) sur un substrat, en l’occurrence l’ADN. L’ADN peut être méthylé au niveau des cytosines mais aussi au niveau des protéines qui l’entourent, les histones.

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