Peut-être as-tu déjà entendu parler de l’épigénétique en cours de biologie, ou tu as vu la série Netflix sur l’expérience avec des jumeaux. Quoi qu’il en soit, le terme épigénétique a gagné en visibilité ces dernières années, même en dehors de la communauté scientifique. Il semble que l’ancien dogme selon lequel tout est inscrit dans les gènes ne soit plus valable.
Les recherches sur l’épigénétique montrent plutôt que nous pouvons influencer certains processus par notre comportement, notre alimentation ou le sport. Dans cet article, nous t’expliquons ce qu’est l’épigénétique, comment elle contribue à la recherche sur le vieillissement et ce que nos grands-parents ont à voir avec tout cela.
Qu’est-ce que l’épigénétique ?
Avant d’entrer dans le vif du sujet, nous devons clarifier la définition : L’épigénétique étudie comment des modifications allant au-delà du code génétique ont un impact – un concept exprimé par le préfixe « épi », issu du grec ancien pour « au-dessus » ou « sur ». L’accent n’est pas mis ici sur les mutations à proprement parler, mais plutôt sur des modifications qui déterminent à quel point certains gènes sont actifs dans nos cellules.
Un exemple classique de telles modifications est la méthylation de l’ADN. Une groupement méthyle (CH3) est alors fixé à des segments spécifiques de l’ADN. Cela peut avoir pour conséquence d’inhiber certains processus cellulaires, par exemple en stoppant la production de protéines. L’épigénétique est z.B.responsable du fait qu’une cellule musculaire se distingue d’une cellule rénale, bien que toutes deux contiennent exactement la même séquence d’ADN.
Épigénétique – un peu plus simple
À moins que tu n’étudies actuellement la biochimie, des termes comme méthylations, chromatine ou ARN non codant ne te diront pas grand-chose. Pas d’inquiétude, nous t’expliquons l’épigénétique de manière plus parlante et essayons, avec cette analogie, de rendre les mécanismes plus complexes qui se cachent derrière plus compréhensibles :
Tout d’abord, nous devons regarder de plus près à l’intérieur des cellules . Chacune de nos cellules possède le même brin d’ADN, notre patrimoine génétique. Celui-ci contient toutes les informations, z.B.comment une cellule du muscle cardiaque est construite, quelles protéines elle contient ou quelles enzymes une cellule de l’estomac doit contenir pour pouvoir produire de l’acide gastrique, et bien d’autres encore. Si toutes ces informations étaient « lues » en même temps, ce serait un énorme chaos. C’est pourquoi notre ADN est rempli de structures chimiques qui, comme les interrupteurs d’un réglage de volume, peuvent activer ou désactiver des sections.
À quel point tes gènes sont-ils « forts » ?
Imagine que chaque gène de ton ADN possède un tel réglage de volume. À l’aide de ce réglage de volume, ton épigénétique peut rendre certaines zones « fortes », de sorte que le gène soit actif, ou régler d’autres zones sur « faible », ce qui rend ce gène inactif. Ce réglage fin est effectué par méthylations .Ces petits groupes d’hydrocarbures déterminent à quel point certains segments de l’ADN dans notre patrimoine génétique sont « forts » ou « faibles » exprimés.
Une autre possibilité est ce que l’on appelle les modifications des histones. Les histones sont des protéines structurales autour desquelles l’ADN est enroulé, un peu comme sur un bigoudi. Ces protéines sont également influencées par l’épigénétique. Lorsqu’elles sont modifiées, des segments entiers de l’ADN deviennent plus difficiles à dérouler et donc à lire. De grandes parties restent donc « silencieuses » (inactives).
Comment l’épigénétique est-elle influencée ?
Ces modifications épigénétiques sont influencées par différents facteurs, tels que l’environnement, l’alimentation, le stress et le mode de vie. Certaines de ces « réglages de volume » peuvent même être transmis aux générations futures, ce qui signifie que les expériences et les conditions de vie de tes ancêtres peuvent influencer ta vie, notamment en déterminant quels gènes de ton corps sont plus ou moins facilement accessibles. L’épigénétique fait donc en sorte que, malgré l’immutabilité des informations génétiques, l’accessibilité et l’utilisation de ces informations puissent être conçues de manière dynamique et adaptable.
Cela explique comment un ADN identique peut conduire à des fonctions et des caractéristiques aussi diverses dans différents types de cellules. Cela explique aussi pourquoi des jumeaux monozygotes, qui possèdent exactement le même ADN, peuvent présenter des caractéristiques différentes. Les réglages précis de tes « curseurs de volume » sont individuels et peuvent évoluer en permanence. C’est ce que l’on entend par le terme de profil épigénétique.On peut en tirer parti lorsqu’on souhaite mesurer l’âge épigénétique, ou plutôt l’âge biologique .
ADN et épigénétique – qu’est-ce qui est hérité ?
Chaque cellule est composée de 46 chromosomes. L’information génétique y est stockée sous forme d’ADN. Les chromosomes sont disposés par paires, de sorte que nous avons 23 paires de chromosomes dans chaque cellule. Nous recevons 50 pour cent de nos chromosomes de notre mère et les 50 pour cent restants de notre père biologique.
Facteur V Leiden : l’une des maladies génétiques les plus fréquentes
Imagine qu’un de tes gènes sur un sujet donné (dans ce cas le facteur V) soit défectueux. Ce gène défectueux vient de ton père, mais heureusement ta mère t’en a encore transmis un exemplaire complet.Tu as donc deux gènes pour ce sujet, mais l’un d’eux est défectueux. En médecine, on parle dans ce contexte d’une expression hétérozygote.
Cette expression spécifique, un gène défectueux pour le facteur V et un sain, est l’une des « maladies génétiques » les plus fréquentes en Europe. Environ une personne sur 20 possède un gène défectueux pour le facteur V, ce qui entraîne un risque plus élevé de thromboses. Si les deux gènes sont défectueux, on parlerait d’une expression homozygote .
ADN et épigénétique – qu’est-ce qui est hérité ?
L’exemple du gène du facteur V défectueux est typique d’une maladie héréditaire.L’épigénétique ne joue aucun rôle dans ce cas, car l’information sous-jacente concernant le gène est défectueuse. Pendant longtemps, on a cru que nous n’héritions que des gènes de nos parents et que l’épigénétique (c’est-à-dire le réglage du volume) n’était acquise que plus tard. Selon les recherches actuelles, ce n’est pas correct. Héritons-nous donc aussi de certains préréglages des boutons de volume de nos parents ?
Les traumatismes peuvent-ils être hérités ?
La couleur des yeux de la mère, les cheveux du père et le traumatisme psychologique des grands-parents ? Bien que cette affirmation soit assez audacieuse, il existe de plus en plus d’indices, que nous n’héritons pas seulement de l’ADN de nos parents, mais aussi de schémas et d’empreintes épigénétiques – et ce, sur plusieurs générations.
Pour reprendre notre analogie : autrefois, on pensait que les réglages des boutons de volume n’étaient pas héréditaires. On supposait que les différences de méthylation de l’ADN n’étaient acquises que plus tard dans la vie. Cette hypothèse ne semble pas correcte. Des scientifiques de l’Institut Max-Planck ont pu montrer dans cette étude sur des mouches des fruits que les schémas épigénétiques peuvent être transmis de génération en génération.
Il est donc probable que cela soit également le cas chez l’être humain et peut-être que ces découvertes permettront de développer de nouvelles thérapies à l’avenir.
L’obésité peut-elle être héréditaire ?
Après avoir déjà vu que, chez la drosophile, certains schémas épigénétiques peuvent être transmis sur plusieurs générations, la question se pose de savoir quelles conséquences cela peut avoir. D’une part, on suppose que des expériences traumatisantes peuvent provoquer des modifications épigénétiques qui sont également transmises et se manifestent dans les générations suivantes. Tu trouveras par exemple une contribution intéressante dans ce documentaire ZDF Terra-Xplore.
Une autre question est de savoir si des parents en surpoids transmettent leurs schémas épigénétiques à leurs enfants, les rendant ainsi plus vulnérables au surpoids. Là aussi, il manque encore des preuves directes, mais il existe tout à fait des indices que cela est possible. Chez les rats, par exemple, une étude a pu montrer que festgestellt werden, dass die exposition à un pesticide (DDT = dichlorodiphényltrichloroéthane) chez les générations suivantes a conduit à une incidence de surpoids de 50 %.
Cela montre que les facteurs environnementaux ont le pouvoir de modifier les schémas épigénétiques et, en outre, de favoriser le surpoids dans les générations suivantes. Chez l’être humain également, il existe des indices que la prédisposition au surpoids est en partie héréditaire.
Connais-tu ton âge biologique ? Le Molecular Profile Test a la réponse.
Épigénétique et âge biologique
Chacun de nous présente des schémas épigénétiques qui lui sont propres et pourtant nous avons aussi des points communs. Einer der ersten, der dies erkannt hat, ist Steve Horvath. Il s’est penché sur la question de savoir comment mesurer l’âge biologique et s’appuie pour cela sur l’épigénétique. Le chercheur a développé la Horvath Clock, qui porte son nom et permet de mesurer très précisément l’âge biologique des cellules.
Au cours de notre vie, des marqueurs typiques s’accumulent en effet sur notre ADN. Ces sites sont caractéristiques et identiques pour chaque être humain. C’est sur cette base que le premier test épigénétique de l’âge a été développé.
La clé de la longévité ?
La découverte de la Horvath Clock a été révolutionnaire. Pour la première fois, il a été possible de mesurer l’influence de différents paramètres sur la santé de nos cellules et sur le vieillissement. Zusammen mit den Hallmarks of Aging les bases de la recherche sur l’âge épigénétique ont été posées. Si nous parvenons à inverser les marqueurs épigénétiques, nous pourrons peut-être ralentir, voire arrêter le vieillissement.
Des chercheurs comme le professeur de Harvard David Sinclair ou le millionnaire américain Bryan Johnson sont déjà allés plus loin et ont testé (en partie sur eux-mêmes) certaines molécules pour réduire l’âge. Tous deux présentent un âge biologique nettement plus jeune, et de nouvelles études sur le sujet paraissent presque quotidiennement. Ainsi, dans une étude menée chez l’être humain l’âge biologique a pu être réduit de 8 ans impressionnants.
Le secret ? Dans l’étude, les participants ont pris l’alpha-cétoglutarate, une molécule issue du métabolisme énergétique, . Si tu veux en savoir plus, tu peux découvrir les détails dans notre article sur l’alpha-cétoglutarate . D’autres recherches passionnantes sont menées dans le domaine du NAD-métabolisme . Les sirtuines, surnommées «gènes de longévité», sont également un sujet central.
La combinaison avec le calcium assure une meilleure biodisponibilité de l’AKG dans l’organisme.
Protéomique – la prochaine étape ?
ADN, épigénétique, gènes de longévité – la recherche sur le vieillissement est assurément complexe. Quelque part dans ce réseau complexe de voies métaboliques se cache l’explication des maladies ou du vieillissement lui-même. Pour ajouter un niveau supplémentaire, nous souhaitons te présenter la protéomique, car sans ce domaine de recherche, notre image reste incomplète.
Pour te rapprocher de la protéomique , nous devons introduire une nouvelle analogie. La cellule comme armoire à vêtements. Alors que l’épigénétique, avec ses curseurs de volume, détermine quels gènes sont actifs et lesquels sont inactifs, la protéomique examine le résultat.Quels sont les protéines (vêtements) présentes dans ta cellule (garde-robe) ?
Nous pouvons voir ce qui arrive aux protéines après leur traduction et comment elles interagissent entre elles. Tu trouveras plus d’informations à ce sujet dans notre article sur la protéomique.
