L'épigénétique, qu'est-ce que c'est ? Comment influence-t-elle notre santé ?

Qu'est-ce que l'épigénétique ?

Le terme "épigénétique" vient du préfixe grec "epi-" qui signifie "au-dessus" ou "sur le dessus".

Il désigne l'étude des changements dans l'expression des gènes qui n'impliquent pas de modifications de la séquence d'ADN sous-jacente, c'est-à-dire, un changement "au-dessus" de la génétique. Ces changements peuvent activer ou désactiver les gènes d'une manière qui affecte la façon dont les cellules lisent les gènes.

L'épigénétique est à l'avant-garde de la génétique moderne, remettant en question l'ancienne notion selon laquelle le destin de notre ADN est fixé à la naissance.

Comment fonctionne l'épigénétique ?

Imaginez que votre ADN est un manuel d'instructions qui contient toutes les directives pour construire et faire fonctionner votre corps. Les modifications épigénétiques sont comme des signets ou des notes qui contrôlent les parties du manuel qui sont lues et utilisées.

1. La méthylation de l'ADN : C'est comme ajouter des notes à certaines pages du manuel. Ces notes empêchent les protéines, qui lisent le manuel, d'accéder aux instructions génétiques écrites sur ces pages. La méthylation désactive les gènes en les recouvrant, tandis que la déméthylation supprime ces notes , permettant ainsi aux gènes d'être lus et utilisés.
2. La modification des histones : L'ADN est une longue corde qui s'enroule autour de protéines appelées histones. Lorsque les histones sont serrées les unes contre les autres, c'est comme si les pages étaient collées les unes aux autres, ce qui empêche les protéines d'accéder aux instructions du gène. Le gène est alors "désactivé". En revanche, lorsque les histones sont peu serrées, c'est comme si les pages étaient étalées et faciles à lire. Des groupes chimiques peuvent être ajoutés ou retirés des histones pour contrôler leur degré de cohésion, ce qui permet d'activer ou de désactiver les gènes.
3. Un ARN non codant : Dans notre analogie avec le manuel d'instruction, l'ARN non codant est comme un marqueur spécial qui met en évidence des phrases spécifiques. Ces marqueurs peuvent soit décomposer les phrases (ARN codant) pour les rendre illisibles, soit signaler que les pages du livre (histones) doivent être modifiées, ce qui active ou désactive les gènes.

Comment l'épigénétique peut-elle changer ?

Des changements épigénétiques peuvent se produire tout au long de votre vie en raison de divers facteurs. Voici quelques exemples de changements épigénétiques :

Les facteurs environnementaux

L'environnement joue un rôle important dans les changements épigénétiques. Des facteurs tels que l'alimentation, l'exposition aux polluants, les toxines, le stress et même les conditions de vie peuvent avoir un impact sur l'expression des gènes. Par exemple, certains nutriments présents dans votre alimentation peuvent affecter les schémas de méthylation de l'ADN, tandis que l'exposition à des toxines peut altérer les modifications des histones.

Les choix de mode de vie

Les choix de mode de vie, notamment l'alimentation, l'exercice physique et les habitudes de sommeil, peuvent également influencer les changements épigénétiques. Il a été démontré qu'une activité physique régulière, par exemple, affecte les schémas de méthylation de l'ADN associés à divers problèmes de santé. De même, le stress chronique ou le manque de sommeil peuvent induire des changements épigénétiques susceptibles d'avoir un impact sur votre bien-être général.

Les stades du développement

Les modèles épigénétiques peuvent changer à différents stades du développement. De la petite enfance à l'âge adulte, les cellules subissent diverses modifications épigénétiques pour s'adapter aux changements environnementaux et aux exigences physiologiques. Ces changements contribuent à façonner votre croissance, votre développement et votre maturation.

Les maladies et les troubles

Les altérations épigénétiques sont associées à diverses maladies et troubles, notamment le cancer, les troubles neurologiques et les maladies métaboliques. Par exemple, des schémas anormaux de méthylation de l'ADN sont couramment observés dans les cellules cancéreuses, entraînant un déséquilibre de l'expression des gènes et le développement de tumeurs.

Les interventions thérapeutiques

Les modifications épigénétiques peuvent être ciblées pour des interventions thérapeutiques. Des médicaments connus sous le nom de modificateurs épigénétiques peuvent être utilisés pour altérer les marques épigénétiques et potentiellement inverser les schémas d'expression génétique anormaux associés à certaines maladies. Ces traitements font l'objet d'essais cliniques pour des maladies telles que le cancer et les troubles neurodégénératifs.

Comment l'épigénétique peut-elle affecter la santé ?

Les modifications épigénétiques peuvent avoir un impact sur la santé de plusieurs manières :

1. Les infections : Les germes peuvent modifier l'épigénétique pour affaiblir le système immunitaire, ce qui favorise leur survie. Par exemple, Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculose, peut modifier les histones dans les cellules immunitaires, supprimant les gènes qui renforcent l'immunité, ce qui favorise sa survie.
2. Le cancer : Certaines modifications épigénétiques augmentent le risque de cancer. Par exemple, une méthylation accrue de l'ADN peut diminuer l'expression du gène BRCA1, augmentant ainsi la susceptibilité au cancer du sein et à d'autres cancers. Les altérations épigénétiques, telles que les schémas de méthylation anormaux dans le cancer colorectal, sont utilisées dans les tests de dépistage pour une détection précoce.
3. L'alimentation pendant la grossesse : Le régime alimentaire d'une femme enceinte peut modifier l'épigénétique de son bébé et avoir un impact sur sa santé plus tard dans la vie. Par exemple, l'exposition à la famine pendant la grossesse peut entraîner des changements épigénétiques chez l'enfant, augmentant le risque de maladies telles que les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2.
4. La déficience intellectuelle : Le syndrome de l'X fragile, une maladie génétique entraînant une déficience intellectuelle, résulte de modifications épigénétiques telles que l'expansion des répétitions CGG et le silençage génique par méthylation.

À retenir !

L'épigénétique étudie les modifications de l'expression des gènes sans altérer la séquence de l'ADN, remettant en cause le destin génétique fixe. Elle agit en ajoutant ou en supprimant des groupes chimiques de l'ADN et des histones, ce qui affecte l'activation des gènes. Les facteurs environnementaux, les choix de mode de vie, les stades de développement et les maladies influencent l'épigénétique.

Les changements épigénétiques ont un impact sur la santé, en affaiblissant l'immunité, en augmentant le risque de cancer et en affectant la santé prénatale. Le syndrome de l'X fragile est un exemple de la manière dont les altérations épigénétiques, telles que le silençage des gènes par méthylation, contribuent à la déficience intellectuelle. La compréhension de l'épigénétique permet de mieux comprendre la prévention des maladies et les interventions thérapeutiques.