L’exposition à l’alcool en début de grossesse peut modifier la fonction des gènes au cours du développement embryonnaire étroitement régulé et, par conséquent, provoquer des troubles du développement, en particulier des troubles du développement neurologique. De nouvelles informations sur les effets d’une exposition précoce à l’alcool ont été obtenues en étudiant des placentas humains exposés à l’alcool et des cellules souches embryonnaires humaines en culture.
Les effets à l’échelle du génome de l’exposition prénatale à l’alcool sur la fonction des gènes et l’épigénome du placenta ont été étudiés pour la première fois à l’Université d’Helsinki, en Finlande. L’épigénome est une couche moléculaire sur un brin d’ADN régulant l’expression des gènes. La méthylation de l’ADN, qui était au centre de ce travail, est le régulateur épigénétique le plus connu.
Une cohorte de 80 nouveau-nés exposés à l’alcool et de 100 nouveau-nés témoins a été recueillie en collaboration avec le médecin Hanna Kahila, spécialisée dans les soins prénatals en toxicomanie, à l’hôpital universitaire d’Helsinki. Lorsque les épigénomes placentaires de nouveau-nés exposés à l’alcool avant la naissance ont été comparés à des témoins, une diminution significative de la quantité de méthylation de l’ADN a été observée.
Pour étudier les premiers effets de l’exposition à l’alcool, les placentas des nouveau-nés de mères qui ont consommé de l’alcool jusqu’à la septième semaine de gestation au maximum ont été sélectionnés pour des analyses séparées. De plus, pour explorer les effets de l’exposition à l’alcool sur les premières cellules humaines, des cellules souches embryonnaires humaines ont été exposées à l’alcool pendant la culture.
Nous avons observé des altérations similaires associées à l’alcool dans la méthylation de l’ADN dans le placenta et dans les cellules souches embryonnaires humaines en culture. »
Pauliina Auvinen, doctorante
Cela indique que les altérations observées sont associées à l’exposition à l’alcool, et non au tabagisme maternel ou à d’autres facteurs environnementaux pendant la grossesse. Ces types d’effets de confusion sont difficiles à exclure dans toute étude humaine.
Bien que les nouveau-nés exposés à l’alcool en début de grossesse ne diffèrent pas des témoins en termes de poids ou de taille à la naissance, ils avaient une taille de tête significativement plus petite. Selon les chercheurs, cela peut suggérer des effets néfastes de l’exposition prénatale précoce à l’alcool sur le développement du cerveau. De plus, avec les changements épigénétiques observés, cela souligne l’importance de l’environnement intra-utérin précoce pour le développement du fœtus.
Les « empreintes digitales épigénétiques » de l’exposition à l’alcool permettent un diagnostic précoce des troubles du développement
Selon l’étude actuelle, les gènes avec des changements de méthylation de l’ADN associés à l’alcool dans le placenta et les cellules souches embryonnaires étaient particulièrement liés au développement du système nerveux.
« L’alcool a induit des changements similaires dans DPPA4 gène dans le placenta et dans les cellules souches embryonnaires différenciées en lignées de cellules neurales. Ce gène ne s’exprime qu’au tout début du développement embryonnaire et la protéine produite facilite la différenciation des cellules. C’est donc un gène nécessaire au développement embryonnaire », précise Nina Kaminen-Ahola, responsable de l’étude.
De plus, l’exposition à l’alcool était associée à des modifications de la méthylation de l’ADN dans FOXP2 gène, qui est nécessaire au développement des régions de la parole dans le cerveau pendant l’embryogenèse.
« Ces deux gènes affectent les grands réseaux de régulation des gènes et le développement. Des altérations de leurs fonctions peuvent perturber le développement embryonnaire étroitement régulé et, par conséquent, provoquer une grande variété de défauts de développement. Étant donné que ces altérations se produisent au début du développement, elles peuvent rester la mémoire épigénétique de cellules et être potentiellement transmises à différents types de cellules et de tissus le long des divisions cellulaires », déclare Kaminen-Ahola.
Les chercheurs proposent que ces altérations universelles, « empreintes épigénétiques » de l’exposition prénatale à l’alcool, pourraient être de futurs biomarqueurs, qui permettraient un diagnostic précoce et un accompagnement personnalisé du développement des enfants concernés.
L’exposition prénatale à l’alcool provoque une grande variété de malformations congénitales, connues sous le nom de TSAF, troubles du spectre de l’alcoolisation fœtale. L’alcool est l’une des principales causes des troubles neurodéveloppementaux. Le diagnostic des anomalies causées par l’exposition prénatale à l’alcool est difficile et le nombre réel d’enfants touchés n’est pas connu.
