Lorsque les parents mangent un régime pauvre en protéines ou riche en graisses, cela peut entraîner des troubles métaboliques chez leur progéniture adulte. Maintenant, une équipe internationale dirigée par des chercheurs du RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) a identifié un acteur clé et les événements moléculaires sous-jacents à ce phénomène chez la souris.
Les origines développementales de la santé et des maladies sont une école de pensée qui se concentre sur la façon dont les facteurs prénatals tels que le stress et l'alimentation affectent le développement des maladies lorsque les enfants atteignent l'âge adulte. Des preuves expérimentales indiquent que les facteurs environnementaux qui affectent les parents jouent un rôle dans la reprogrammation de la santé de leur progéniture tout au long de leur vie. En particulier, les régimes parentaux pauvres en protéines sont connus pour être liés à des troubles métaboliques chez leurs enfants, tels que le diabète.
On pense que ce phénomène est régulé par l'épigénétique – des changements héréditaires dans lesquels les gènes sont activés et désactivés sans réellement changer l'ADN d'un individu. Cependant, jusqu'à présent, les détails de ce processus étaient inconnus. Dans leur étude publiée dans Cellule moléculaire, une équipe dirigée par Keisuke Yoshida et Shunsuke Ishii de RIKEN CPR a abordé cette question dans un modèle de souris et a découvert qu'une protéine appelée ATF7 est essentielle pour l'effet intergénérationnel. L'ATF7 est un facteur de transcription, ce qui signifie qu'il régule l'activation et la désactivation des gènes.
Les chercheurs ont nourri des souris mâles et femelles avec un régime normal ou un régime pauvre en protéines, puis leur ont permis de s'accoupler. Ils ont comparé l'expression génique – quels gènes étaient activés – chez la progéniture adulte de souris mâles qui avaient suivi les deux régimes différents et ont constaté que l'expression différait pour des centaines de gènes dans le foie, dont beaucoup sont impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Cependant, lorsqu'ils ont utilisé des souris mâles génétiquement modifiées qui n'avaient pas une copie du gène ATF7, l'expression génique chez la progéniture ne différait pas de l'expression chez la progéniture dont les parents avaient une alimentation normale.
Ce résultat signifie que le régime alimentaire d'une souris mâle peut influencer la santé des futurs enfants. Comme les souris mâles ne peuvent pas affecter la progéniture chez les femelles gravides, les chercheurs ont conclu que le scénario le plus probable était que les changements épigénétiques se sont produits dans le sperme du mâle avant la conception, et que l'ATF7 a une fonction critique dans ce processus.
Sur la base de cette logique, l'équipe a recherché et trouvé des gènes dans les spermatozoïdes contrôlés par ATF7, y compris ceux pour le métabolisme des graisses dans le foie et la production de cholestérol. Les expériences ont révélé que lorsque les futurs pères mangeaient des régimes pauvres en protéines, l'ATF7 se détachait et n'était plus lié à ces gènes. Cela a à son tour réduit une modification particulière des protéines d'histones, avec pour effet net que ces gènes de spermatozoïdes étaient activés, plutôt que la situation normale d'être désactivés.
La découverte la plus surprenante et passionnante a été que le changement épigénétique induit par un régime paternel pauvre en protéines est maintenu dans le sperme mature pendant la spermatogenèse et transmis à la génération suivante. «
Shunsuke Ishii, RIKEN CPR
À l'aide d'un modèle de souris, cette étude permet d'expliquer les détails moléculaires sous-jacents à la théorie des origines développementales de la santé et des maladies, ainsi que les types de conditions nutritionnelles qui pourraient entraîner des maladies liées au mode de vie chez les enfants, comme le diabète. De plus, il devrait maintenant être possible de prédire les changements métaboliques de la prochaine génération en mesurant les changements épigénétiques dans les gènes identifiés des spermatozoïdes paternels. « Nous espérons que les gens, en particulier ceux qui ont une mauvaise nutrition par choix, accorderont plus d'attention à leur alimentation lors de la planification de la prochaine génération. Nos résultats indiquent que les régimes avec plus de protéines et moins de matières grasses sont plus sains non seulement pour le corps de chacun, mais également pour le sperme et la santé des enfants potentiels. «
La source:
Référence de la revue:
Yoshida, K., et al. (2019) Des changements épigénétiques dépendants de l'ATF7 sont nécessaires pour l'effet intergénérationnel d'un régime paternel à faible teneur en protéines. Cellule moléculaire. doi.org/10.1016/j.molcel.2020.02.028.
