Une étude publiée dans la revue Diabétologie cardiovasculaire décrit que l’obésité maternelle et le diabète gestationnel peuvent induire un remodelage épigénétique chez les nourrissons, impactant potentiellement les voies métaboliques et développementales.
Étude : L’obésité maternelle et le diabète gestationnel reprogramment le méthylome de la progéniture au-delà de la naissance en induisant des signatures épigénétiques dans les voies métaboliques et développementales. Crédit d’image : Cristina.A / Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
L’obésité est devenue une maladie pandémique dans le monde entier en raison de sa prévalence sans cesse croissante. Un individu avec un indice de masse corporelle (IMC) égal ou supérieur à 30 kg/m2 est considéré comme obèse. Il est maintenant bien établi que l’obésité augmente significativement le risque de maladies cardiovasculaires, de maladies métaboliques et de certains cancers.
Les nourrissons nés de mères obèses risquent également de développer des maladies cardiovasculaires et métaboliques. Le diabète gestationnel (diabète développé pendant la grossesse) est un autre facteur de risque potentiel d’apparition de maladies cardiométaboliques chez les nourrissons.
Dans la présente étude, les scientifiques ont déterminé le paysage épigénétique des nourrissons nés de mères obèses avec ou sans diabète gestationnel pour comprendre comment ces facteurs de risque peuvent influencer la santé des nourrissons au cours de leurs premiers mois de vie.
Étudier le design
Des échantillons de sang total isolés de 26 nourrissons nés de mères obèses et de diabète gestationnel ont été soumis à une analyse pangénomique afin d’identifier les changements de méthylation de l’ADN associés à des effets néfastes sur la santé.
Des évaluations longitudinales des paysages épigénétiques ont été menées au cours de la première année de vie, plus précisément à 0, 6 et 12 mois. Plus de 770 000 sites CpG ont été profilés à l’aide des matrices Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip.
Paysage de la méthylation de l’ADN
Le profilage des sites CpG différentiellement méthylés a révélé qu’environ 54 % des sites sont hypométhylés et 46 % hyperméthylés au cours des 6 premiers mois de vie. Cependant, la disparition complète de cet équilibre a été observée de 6 mois à 12 mois, avec 83 % des sites hypométhylés et seulement 17 % hyperméthylés.
Les modifications de la méthylation de l’ADN survenues au cours des 6 premiers mois de la vie ont eu l’impact le plus significatif sur le remodelage épigénétique. Une proportion importante de ces changements a continué de passer de 6 mois à 12 mois. Dans les deux périodes de la vie, ces changements communs ont complètement conservé leur direction de changement, indiquant que ces changements sont vitaux pour le développement optimal des nourrissons après la naissance.
Le développement est la principale origine des changements de méthylation au cours de la première année de vie. un Schéma de la conception de l’étude. b Diagramme de dispersion montrant le PCA des sujets en fonction de leurs valeurs de méthylation sur les 100 000 sites CpG les plus variables. c Graphiques de violon décrivant la distribution des valeurs de méthylation aux 772 088 CpG analysés par point temporel. d Barplots illustrant le nombre de DMP hyper et hypométhylés (FDR < 0,05) trouvés dans 0 > 6 et 6 > 12 comparaisons longitudinales. e En haut, un diagramme de Venn montrant les intersections entre 0 > 6 et 6 > 12 DMP. En bas, un diagramme de Venn décrivant l’intersection entre les DMP hyper- et hypométhylés à 0 > 6 et 6 > 12 comparaisons. F Diagrammes à barres montrant la distribution relative des DMP hyper- et hypométhylés à 0> 6 et 6> 12 comparaisons en fonction de leur statut d’emplacement d’île CpG. g Barplots montrant la distribution relative des DMP hyper- et hypométhylés à 0> 6 et 6> 12 comparaisons en fonction de leur statut de localisation génétique. Les barres les plus à droite représentent la distribution de fond compte tenu des 772 088 sondes analysées.
Dynamique fonctionnelle du paysage de la méthylation de l’ADN
L’analyse fonctionnelle des sites différentiellement méthylés a identifié 6 groupes distincts avec des nombres et des tailles variés de gènes annotés.
Les sites hyperméthylés du groupe 2 se sont révélés être associés à divers processus de développement. En revanche, les sites hypométhylés des groupes 1 et 5 se sont avérés associés aux voies d’activation et de maturation du système immunitaire.
Impact de l’obésité maternelle et du diabète gestationnel
Pour comprendre l’impact des conditions maternelles sur les changements épigénétiques d’un nourrisson après la naissance, un groupe de nourrissons nés de mères obèses, de mères obèses et diabétiques gestationnelles ou de mères en bonne santé a été sélectionné pour analyser les sites différentiellement méthylés.
Les résultats ont révélé des enrichissements significatifs dans les sites partagés différentiellement méthylés dans tous les groupes de comparaison. Les groupes de comparaison ont également observé un chevauchement significatif dans les régions génomiques différentiellement méthylées. En séparant les régions hypo- et hyper-différentiellement méthylées, il a été observé que le diabète gestationnel induit également des changements de méthylation de l’ADN qui ne sont pas liés à l’obésité.
L’analyse transversale des modifications de la méthylation de l’ADN a révélé que les régions hyperméthylées liées à l’obésité maternelle sont concentrées au niveau des gènes impliqués dans le transport des acides gras et le métabolisme des vitamines et des stéroïdes (processus de développement). En revanche, les régions hypométhylées sont concentrées dans les gènes impliqués dans la bioénergétique mitochondriale.
Dans l’ensemble, ces observations indiquent que l’obésité maternelle pendant la grossesse peut altérer le développement des nourrissons après la naissance. Compte tenu des deux facteurs de risque (obésité et diabète), une forte association a été observée entre les changements de méthylation liés au développement et l’obésité maternelle avec le diabète gestationnel.
Importance de l’étude
L’étude décrit les paysages de méthylation de l’ADN chez les nourrissons nés de mères obèses avec ou sans diabète gestationnel. De plus, l’étude identifie des biomarqueurs spécifiques de méthylation de l’ADN maintenus au cours de la première année de vie. Ces biomarqueurs à la fois aux positions CpG uniques et aux régions génomiques pourraient potentiellement différencier les nourrissons nés de mères obèses et de diabète gestationnel de ceux nés de mères en bonne santé.
