Une recherche dirigée par Jeff Gidday, PhD, professeur d'ophtalmologie, de biochimie, de neurosciences et de physiologie à la LSU Health New Orleans School of Medicine, rapporte ce que l'on pense être la première étude sur un modèle mammifère documentant la reprogrammation de l'héritabilité pour promouvoir la résilience aux maladies dans la prochaine génération. Les résultats sont publiés dans le Journal of Investigative Ophthalmology & Visual Sciences, la revue phare de l'Association pour la recherche en vision et en ophtalmologie (ARVO), disponible ici.
Les chercheurs ont utilisé une mesure fonctionnelle pour documenter la résilience aux blessures de la rétine de souris adultes qui sont nées de parents qui ont été exposés à une hypoxie systémique intermittente et légère (concentrations réduites d'oxygène) pendant plusieurs mois avant l'accouplement, même si la blessure est protégée. les souris n'ont reçu aucun traitement elles-mêmes. La thérapie, semblable à de brèves expositions à l'air à haute altitude, est considérée comme «épigénétique» car elle modifie les gènes qui sont convertis en protéines dans les tissus de tout le corps, y compris les cellules germinales (spermatozoïdes et ovules).
«Nous avons exposé des souris à une hypoxie non nocive pour déclencher ces changements adaptatifs», déclare le premier auteur Jarrod Harman, étudiant au doctorat dans le laboratoire du Dr Gidday. « Mais il existe de nombreux stimuli épigénétiques qui pourraient également provoquer ces changements, y compris l'exercice, et d'autres facteurs de stress » positifs « . Tout le stress n'est pas mauvais pour vous. »
Les chercheurs ont également analysé en profondeur les rétines résistantes aux blessures. En comparant les profils protéiques de ces rétines à ceux de souris dérivées de parents non traités en utilisant la spectrométrie de masse, ils ont identifié de nombreuses protéines potentielles et des mécanismes biochimiques associés par lesquels cet état intergénérationnel résistant aux blessures est atteint. Ces protéines, qui jouent à la fois des rôles fonctionnels et structurels, représentent des cibles thérapeutiques potentielles pour le développement de médicaments pour protéger contre les maladies rétiniennes associées à un apport sanguin insuffisant (rétinopathies ischémiques).
D'autres études ont montré qu'une exposition répétée à des stimuli indésirables peut accroître la sensibilité des descendants de première génération à la maladie. Mais Gidday soutient qu'à l'inverse, il s'agit de la première étude à utiliser un stress léger et non nocif comme l'hypoxie systémique intermittente pour fournir une protection contre la maladie chez les descendants de première génération.
« La recherche a montré que l'enrichissement de l'environnement peut améliorer certaines mesures de mémoire de base chez les parents et la progéniture », explique Gidday, « mais aucune étude n'a jamais montré que la progéniture peut hériter d'un phénotype neuroprotecteur induit chez les parents par l'épigénétique. Les implications de cette découverte avec respect à notre compréhension de l'héritabilité de la susceptibilité aux maladies et de la résilience aux maladies, est profonde. «
Des études complémentaires portant sur le profil d'innocuité du traitement ont montré que le stimulus d'oxygène réduit par intermittence utilisé pour déclencher la résilience aux blessures à travers les générations n'a causé aucune blessure aux cellules les plus sensibles à l'oxygène du cerveau des souris recevant le traitement, ni affecté la structure ou la fonction normale de la rétine de la progéniture adulte issue de souris traitées.
Les rétinopathies ischémiques sont des maladies qui résultent d'un certain degré de flux sanguin prolongé et inférieur à la normale vers la rétine, compromettant l'apport d'oxygène et de glucose indispensables à ce tissu très métaboliquement actif. Les exemples les plus connus sont le glaucome et la rétinopathie diabétique, mais la rétine peut également être privée de flux sanguin de manière aiguë, comme cela se produit lors d'une crise cardiaque ou d'un accident vasculaire cérébral. Collectivement, la déficience visuelle qui en résulte chez les personnes atteintes de ces rétinopathies est stupéfiante et, dans un grand pourcentage de cas, une cécité complète peut s'ensuivre.
« L'hérédité directe d'un phénotype induit est ce que Lamarck a proposé en 1809, l'année de la naissance de Darwin », explique Gidday. << Nous sommes ici, près de 200 ans plus tard, en train de trouver des preuves à l'appui de ce concept, bien qu'il ait été largement déplacé au cours des 150 dernières années par la théorie de la sélection naturelle de Darwin. aptitude reproductive à terme. "
La source:
Centre des sciences de la santé de l'Université d'État de Louisiane
Référence du journal:
Harman, J.C., et coll. (2020) L'hypoxie intermittente favorise la neuroprotection fonctionnelle de l'ischémie rétinienne chez la progéniture de première génération non traitée: perspectives mécanistiques protéomiques. Ophtalmologie d'investigation et science visuelle. doi.org/10.1167/iovs.61.11.15.
