ÉPIGÉNÉTIQUE : Mieux comprendre l'interaction complexe génétique et environnement

C’est une confirmation de l’impact et de la transmission de cet impact des facteurs environnementaux dont de mode de vie, sur la santé et le risque de maladies : les modifications épigénétiques issues de ces expositions ou de ces comportements peuvent influencer, de manière considérable, l'apparition et la progression de diverses maladies, notamment le cancer et les maladies cardiovasculaires, conclut, dans la revue Frontiers in Medicine, cette étude d’une équipe de biologistes moléculaires de la Chinese Academy of Medical Sciences et du Peking Union Medical College (Beijing).

L'épigénétique est l'étude des changements dans la fonction des gènes qui n'impliquent pas d'altérations de la séquence d'ADN. Ce domaine émergent apporte aujourd’hui une pièce essentielle du puzzle que constitue l'interaction complexe entre la génétique et l'environnement. Cet article de synthèse apporte une analyse approfondie et actualisée de la manière dont ces modifications épigénétiques peuvent influencer l'apparition et la progression de diverses maladies, notamment le cancer et les maladies cardiovasculaires.

Parmi les principales modifications « épigénétiques » figurent la méthylation de l'ADN, les modifications des histones, le remodelage de la chromatine et les modifications de l'ARN.

« Tous ces changements ont des implications « cruciales » pour le maintien de l'identité, de la prolifération et la différenciation cellulaires »,

écrivent ces experts, et sont fortement influencés par les facteurs environnementaux.

Le concept d’épigénétique n’est pas tout neuf :

introduit dès 1942, le domaine a depuis évolué pour devenir une branche clé de la biologie. Cette discipline contribue en effet à expliquer comment les génotypes et les phénotypes sont liés par un processus de développement complexe. Toutes les cellules du corps contiennent le même ADN mais peuvent remplir des fonctions différentes, et ce sont les informations épigénétiques qui régulent cette variabilité. Les modifications épigénétiques sont essentielles au développement et à la régulation de l’expression des gènes. Elles peuvent être activées en réponse à des signaux environnementaux sans aucune modification de la séquence d’ADN, ce qui suggère

un mécanisme d’adaptation cellulaire aux changements environnementaux.

Cette étude ou analyse souligne que les changements dans les schémas épigénétiques découlent souvent des effets profonds de l’environnement sur la plasticité du développement. Ainsi, il a été démontré que ces caractéristiques acquises en réponse à une exposition environnementale puissent être transmises. Les dernières recherches soutiennent en effet ce principe d’héritabilité, suggérant que les modifications épigénétiques peuvent être activées en réponse à des signaux environnementaux et induire des changements héréditaires dans les réponses cellulaires.

• Ces modifications peuvent altérer l’expression ou la fonction des gènes, soit en affectant directement les facteurs de transcription, soit en influençant leur réponse aux changements environnementaux.

Le cancer est un exemple de maladie dont le développement est fortement influencé par l’épigénétique : les chercheurs donnent l’exemple du carcinome hépatocellulaire -qui représente 75 à 85 % des cas de cancer du foie-, et dont la récidive est fréquente. Les modifications épigénétiques telles que la méthylation de l'ADN, les modifications des histones et les modifications de l'ARN sont associées au développement de ce cancer. Avec ce constat, vient celui du potentiel des médicaments épigénétiques dans le traitement du cancer, plusieurs médicaments étant déjà approuvés par l’Agence américaine Food and Drug Administration (FDA).

Les maladies cardiovasculaires sont également liées à des changements épigénétiques. Ainsi, le vieillissement, qui est associé à un déclin de la fonction cardiovasculaire, est influencé par des altérations épigénétiques. Ces modifications peuvent affecter la structure et la fonction du système cardiovasculaire, contribuant à des maladies telles que l'hypertension, l'insuffisance cardiaque, l'athérosclérose et l'infarctus du myocarde. Le rôle des modifications des histones dans l’athérosclérose est particulièrement bien documenté, des changements dans l’acétylation et la méthylation des histones étant largement observés dans les tissus athéroscléreux.

L’exposition environnementale dont à des facteurs comme la pollution de l’air, la pollution lumineuse, le tabagisme, l’alcool et le sucre induisent ainsi des changements épigénétiques qui affectent l’expression des gènes et la santé globale : une exposition à court terme à la pollution de l’air peut affecter la méthylation de l’ADN mitochondrial, tandis qu’une exposition à long terme peut conduire à une hypométhylation de certaines régions génétiques. Autre exemple, celui des cancérogènes environnementaux, dont les polluants atmosphériques et les métaux lourds, peuvent provoquer des changements épigénétiques qui contribuent au développement de maladies.

Poursuivre les recherches pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la progression des maladies et le développement de nouvelles thérapeutiques efficaces, est une nécessité, concluent les experts. Une meilleure compréhension du lien entre les facteurs environnementaux et l’épigénétique pourrait aussi conduire à de nouvelles stratégies de prévention.

Les interventions ciblant l’épigénétique sont tout aussi prometteuses.

Source: Frontiers in Medicine 8 Oct, 2024 DOI: 10.1007/s11684-023-1038-2 Epigenetics and environmental health

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Équipe de rédaction SantélogOct 11, 2024Rédaction Santé log