Les scientifiques de l’institut Salk ont publié une étude dans la revue Science que le type de maternage peut modifier ADN des cellules y compris dans le cerveau des souris. Le travail confirme d’autres études sur la façon dont l’environnement de l’enfance affecte le développement du cerveau chez les humains et pourrait fournir des informations sur les troubles neuropsychiatriques tels que la dépression et la schizophrénie.
« On nous enseigne que notre ADN est quelque chose de stable et immuable qui fait de nous ce que nous sommes, mais en réalité c’est beaucoup plus dynamique », explique Rusty Gage, professeur au Laboratoire de génétique de Salk. « Il se trouve qu’il y a des gènes dans vos cellules qui sont capables de se copier et de se déplacer, ce qui signifie que, d’une certaine façon, votre ADN change. »
Depuis au moins une décennie, les scientifiques savent que la plupart des cellules du cerveau des mammifères subissent des modifications de leur ADN qui rendent chaque neurone, par exemple, légèrement différent de son voisin. Certains de ces changements sont causés par des gènes « sautants » qui se déplacent d’un endroit dans le génome à l’autre. En 2005, le laboratoire Gage a découvert qu’un gène sautant appelé L1, déjà connu pour se copier et se coller dans de nouveaux endroits du génome, pouvait sauter dans le développement des cellules cérébrales neuronales.
L’équipe avait émis l’hypothèse que de tels changements créent une diversité potentiellement utile parmi les cellules du cerveau, partcipent aux réglages fins des fonctions, mais pourraient également contribuer à des conditions neuropsychiatriques.
« Bien que nous sachions depuis un certain temps que les cellules peuvent acquérir des modifications de leur ADN, il a été spéculé que ce n’est peut-être pas un processus aléatoire », explique Tracy Bedrosian, ancienne associée de recherche et première auteure de l’étude. « Peut-être qu’il y a des facteurs dans le cerveau ou dans l’environnement qui provoquent des changements plus ou moins fréquents. »
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que la progéniture dont les mères étaient négligentes était plus stressée et que, d’une manière ou d’une autre, cela amenait les gènes à se copier et à se déplacer plus fréquemment. Fait intéressant, il n’y avait pas de corrélation similaire entre les soins maternels et le nombre d’autres gènes sauteurs connus, ce qui suggère un rôle unique pour L1. Ensuite, l’équipe a examiné la méthylation, c’est-à-dire le modèle de marques chimiques sur l’ADN qui indique si les gènes doivent ou non être copiés et s’ils peuvent être influencés par des facteurs environnementaux. Dans ce cas, la méthylation des autres gènes sauteurs connus était cohérente pour tous les descendants. Mais c’était une histoire différente avec L1: les souris avec des mères négligentes avaient sensiblement moins de gènes L1 méthylés que celles avec des mères attentives, ce qui suggère que la méthylation est le mécanisme responsable de la mobilité du gène L1.
«Cette constatation concorde avec les études sur la négligence des enfants qui révèlent également des modifications de la méthylation de l’ADN pour d’autres gènes», explique Gage, titulaire de la Chaire Vi et John Adler chercheur sur les maladies neurodégénératives liées à l’âge. « C’est une chose pleine d’espoir, car une fois que vous aurez compris un mécanisme, vous pourrez commencer à développer des stratégies d’intervention »
Les chercheurs soulignent qu’à ce stade, il n’est pas clair s’il y a des conséquences fonctionnelles de l’augmentation des éléments L1. Les travaux futurs examineront si la performance de la souris sur les tests cognitifs, tels que se souvenir du chemin dans un labyrinthe conduit à un traitement, peut être corrélée avec le nombre de gènes L1.
Références :
Tracy A. Bedrosian, Carolina Quayle, Nicole Novaresi and Fred H. Gage « Early life experience drives structural variation of neural genomes in mice » Science 23 Mar 2018: Vol. 359, Issue 6382, pp. 1395-1399