Une seule exposition à un fongicide toxique pendant la grossesse peut augmenter le risque de maladie pour 20 générations suivantes – les problèmes de santé héréditaires s’aggravant plusieurs générations après l’exposition.
Ce sont les résultats d’une nouvelle étude de l’Université de l’État de Washington sur des rats qui élargit la compréhension de la durée pendant laquelle les effets intergénérationnels d’une exposition toxique peuvent durer, car ils sont transmis par des altérations des cellules reproductrices. L'étude, publiée cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesa été co-écrit par Michael Skinner, biologiste de la WSU, qui étudie cette « transmission épigénétique transgénérationnelle » de la maladie depuis deux décennies.
La recherche a des implications pour déchiffrer les taux croissants de maladies chez les humains, a déclaré Skinner, suggérant que la raison pour laquelle une personne souffre aujourd'hui d'un cancer pourrait être enracinée dans l'exposition d'un ancêtre à des toxines des décennies plus tôt. D’un autre côté, la recherche en épigénétique a également mis au jour des traitements potentiels en identifiant des biomarqueurs mesurables pour les maladies qui pourraient éventuellement donner lieu à des traitements préventifs.
Cette étude indique réellement que cela ne va pas disparaître. Nous devons faire quelque chose à ce sujet. Nous pouvons utiliser l’épigénétique pour nous éloigner de la médecine réactionnaire et nous tourner vers une médecine préventive. »
Michael Skinner, professeur à l'École des sciences biologiques et directeur fondateur du Centre de biologie de la reproduction
Skinner a identifié pour la première fois l'héritage épigénétique de la maladie en 2005 et a publié de nombreux articles depuis. Les effets sont transmis par des altérations des spermatozoïdes et des ovules – la lignée germinale – et des études antérieures ont montré que l’incidence des maladies héréditaires peut être supérieure à celle résultant d’une exposition directe à des toxines.
« Essentiellement, lorsqu'une femme en gestation est exposée, le fœtus est exposé », a-t-il déclaré. « Et puis la lignée germinale à l'intérieur du fœtus est également exposée. À partir de cette exposition, la progéniture subira les effets potentiels de l'exposition, ainsi que la grande progéniture, et cela continue. Une fois programmée dans la lignée germinale, elle est aussi stable qu'une mutation génétique. »
Récemment, le laboratoire de Skinner a tenté de déterminer combien de temps durent ces effets et si le risque de maladie évolue au fil des générations.
Dans une étude publiée à la fin de l'année dernière, l'équipe de Skinner a examiné 10 générations de rats après une première exposition à la vinclozoline, un fongicide utilisé principalement dans les cultures fruitières pour lutter contre la brûlure, la moisissure et la pourriture. La prévalence accrue de la maladie a persisté au fil de ces générations.
L'article actuel, publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesa doublé le nombre de générations étudiées, montrant une persistance similaire des maladies des reins, de la prostate, des testicules et des ovaires, ainsi que d'autres effets sur la santé. De plus, au cours des générations suivantes, les mères et leurs enfants ont commencé à mourir en grand nombre au cours du processus de naissance.
« La présence de la maladie est restée à peu près la même, mais vers le 15ème génération, ce que nous avons commencé à constater, c'est une situation de maladie accrue », a déclaré Skinner. « Aux 16e, 17e et 18e générations, la maladie est devenue très importante et nous avons commencé à voir des anomalies pendant le processus de naissance. Soit la mère mourrait, soit tous les chiots mourraient, c'était donc une sorte de pathologie vraiment mortelle. »
Skinner a déclaré qu'il avait ajusté la dose de toxine de manière conservatrice, à un niveau inférieur à celui qu'une personne moyenne pourrait consommer dans son alimentation.
L'article a été co-écrit par Eric Nilsson, professeur-chercheur à l'École des sciences biologiques ; Alexandra A. Korolenko, ancienne étudiante diplômée et maintenant chercheuse postdoctorale à la Texas Tech University, qui en était l'auteur principal ; et Sarah De Santos, assistante de recherche de premier cycle au laboratoire Skinner.
Skinner a déclaré que l'héritage des maladies épigénétiques pourrait aider à expliquer l'augmentation des taux de maladies chroniques chez l'homme, une augmentation qui correspond à l'utilisation croissante de pesticides, de fongicides et d'autres produits chimiques environnementaux dans l'agriculture et d'autres industries. Plus des trois quarts des Américains souffrent désormais d'une maladie chronique telle qu'une maladie cardiaque, un cancer ou une arthrite, et plus de la moitié souffrent de deux maladies, selon les Centers for Disease Control des États-Unis.
Les recherches menées par Skinner et d'autres ont révélé des altérations épigénétiques dans les lignées germinales humaines qui correspondent aux études sur les mammifères, ainsi qu'une incidence accrue de maladies humaines résultant des résultats transgénérationnels trouvés dans les études sur les animaux.
L’ampleur de la période concernée est intimidante. Vingt générations dans les populations de rats couvrent quelques années ; chez les êtres humains, c'est plutôt 500. Avec un si long laps de temps entre la cause potentielle et l'effet, comment les impacts des expositions pourraient-ils être atténués ?
Skinner a souligné un autre produit de la recherche épigénétique comme réponse possible : la découverte de biomarqueurs épigénétiques qui prédisent la susceptibilité à des maladies spécifiques. Le développement de l’utilisation de biomarqueurs épigénétiques pour piloter des traitements préventifs chez l’homme pourrait constituer une stratégie précieuse pour compenser les effets à long terme.
« Chez les humains, nous disposons en fait de biomarqueurs épigénétiques pour environ 10 susceptibilités différentes aux maladies », a-t-il déclaré. « Il ne dit pas que vous souffrez de la maladie maintenant, mais que dans 20 ans, vous serez potentiellement atteint de cette maladie. Il existe toute une série d'approches médicales préventives qui peuvent être adoptées avant que la maladie ne se développe pour retarder ou empêcher son apparition. »
