Tu as peut-être entendu parler de l'épigénétique en cours de biologie, ou tu as vu la série Netflix sur l'expérience des jumeaux. Quoi qu'il en soit, le terme d'épigénétique a pris une certaine ampleur ces dernières années, même en dehors de la communauté scientifique. Il semble que le vieux dogme selon lequel tout est dans les gènes ne soit plus valable.
Au contraire, la recherche autour de l'épigénétique montre que nous pouvons influencer certains processus par notre comportement, notre alimentation ou le sport. Nous te montrons dans cet article ce qu'est l'épigénétique, comment l'épigénétique contribue à la recherche sur le vieillissement et ce que nos grands-parents ont à y voir.
Qu'est-ce que l'épigénétique?
Avant d'entrer dans le vif du sujet, il nous faut clarifier la définition : L'épigénétique étudie comment les changements qui vont au-delà du code génétique se répercutent - un concept exprimé dans la partie du mot "épi", du grec ancien signifiant "au-dessus" ou "sur". L'accent n'est pas mis ici sur les mutations à proprement parler, mais plutôt sur les modifications qui déterminent le degré d'activité de certains gènes dans nos cellules.
Un exemple classique de telles modifications est l'ADN méthylation. Dans ce cas, un groupe méthyle (CH3) est ajouté à des sections spécifiques de l'ADN. Cela peut avoir pour effet de bloquer certains processus cellulaires, par exemple en stoppant la production de protéines. L'épigénétique est z.B. responsable de la différence entre une cellule musculaire et une cellule rénale, bien qu'elles contiennent exactement la même séquence d'ADN.
L'épigénétique - un peu plus simple
Si tu n'as pas fait d'études de biochimie, des termes comme méthylations, chromatine ou ARN non codant ne te diront pas vraiment grand-chose. Ne t'inquiète pas, nous allons t'expliquer l'épigénétique de manière un peu plus claire et essayer, par cette analogie, de te faire comprendre les mécanismes plus compliqués qui se cachent derrière :
Pour commencer, il faut regarder de plus près les cellules . Chacune de nos cellules possède le même brin d'ADN, notre patrimoine génétique. Sur celui-ci se trouvent toutes les informations, z.B. la structure d'une cellule du muscle cardiaque, les protéines qu'elle contient ou les enzymes que doit contenir une cellule gastrique pour pouvoir produire de l'acide gastrique et bien d'autres choses 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 bouton de volume, peuvent activer ou désactiver des sections.
Quel est le "bruit" de tes gènes?
Imagine que chaque gène de ton ADN possède un tel régulateur de volume. À l'aide de ce régulateur de volume, ton épigénétique peut mettre certaines zones "à fond", ce qui rend le gène actif, ou mettre d'autres zones "à bas", ce qui rend ce gène inactif. Ce réglage fin est effectué par méthylations . Ces petits groupes d'hydrocarbures déterminent le "bruit" ou le "silence" de certaines sections de l'ADN dans notre patrimoine génétique.
Une autre possibilité est ce qu'on appelle les modifications des histones. Les histones sont des protéines structurelles autour desquelles l'ADN est enroulé. C'est un peu comme un bigoudi. Ces protéines sont également influencées par l'épigénétique. Si elles sont modifiées, des parties entières de l'ADN peuvent être plus difficilement extraites et donc lues. Des parties importantes restent donc "muettes" (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. Certains de ces "réglages de volume" peuvent même être transmis aux générations futures, ce qui signifie que les expériences et les conditions de vos ancêtres pourraient avoir une influence sur votre vie, et plus précisément sur les gènes qui sont plus ou moins accessibles dans votre corps. L'épigénétique veille donc à ce que, malgré l'immuabilité des informations génétiques, l'accessibilité et l'utilisation de ces informations soient dynamiques et adaptables.
Cela explique comment un ADN identique dans différents types de cellules peut donner lieu à une telle diversité de fonctions et de caractéristiques. Mais cela explique aussi pourquoi des vrais jumeaux, qui ont exactement le même ADN, ont des caractéristiques différentes. Les réglages exacts de tes "régulateurs de volume" sont individuels et peuvent changer en permanence. C'est ce que l'on appelle le modèle épigénétique. On peut en tirer parti pour mesurer l'âge épigénétique ou biologique .
ADN et épigénétique - qu'est-ce qui est hérité?
Chaque cellule individuelle est composée de 46 chromosomes. C'est là que l'information génétique 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 % des chromosomes de notre mère et les autres 50 % de notre père biologique.
La maladie du facteur V : Une des maladies génétiques les plus fréquentes
Imagine qu'un de tes gènes concernant un sujet particulier (dans ce cas Facteur V), soit défectueux. Ce gène défectueux vient de ton père, mais heureusement, ta mère t'a transmis un autre exemplaire entier. Tu as donc deux gènes sur le 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 gène 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 thrombose. 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 défectueux du facteur V 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 sonore) s'acquérait plus tard. D'après les recherches actuelles, ce n'est pas exact. Alors, héritons-nous aussi de certains préréglages des commandes de volume de nos parents?
Les traumatismes peuvent-ils être héréditaires?
La couleur des yeux de la mère, les cheveux du père et le traumatisme psychologique des grands-parents ? Bien que cette affirmation soit assez osée, il y a de plus en plus d'indices, que nous n'héritons pas seulement de l'ADN de nos parents, mais aussi de modèles et d'empreintes épigénétiques - et ce, même sur plusieurs générations.
Pour rester dans notre analogie : Auparavant, on pensait que les réglages des boutons de volume n'étaient pas héréditaires. Les différences de méthylation de l'ADN ne seraient 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 modèles épigénétiques peuvent être transmis de génération en génération.
On peut supposer que c'est également le cas chez l'homme et que ces découvertes permettront peut-être de développer de nouvelles thérapies à l'avenir.
L'obésité peut-elle être héréditaire ?
Après avoir vu que chez les mouches des fruits, certains modèles épigénétiques peuvent être transmis sur plusieurs générations, la question se pose de savoir quelles peuvent en être les conséquences. D'une part, on suppose que des expériences traumatisantes peuvent provoquer des modifications épigénétiques qui sont également héritées et se manifestent dans les générations ultérieures. Tu trouveras par exemple un article intéressant dans ce documentaire ZDF Terra-Xplore .
Une autre question est, si les parents obèses transmettent leurs modèles épigénétiques à leurs enfants, les rendant ainsi plus vulnérables à l'obésité . Là encore, les preuves directes manquent, mais il existe des indices qui laissent penser que c'est possible. Chez les rats, une étude a par exemple montré que l'exposition à un pesticide (DDT = dichlorodiphényltrichloroéthane) entraînait une incidence de 50 % de l'obésité chez les générations suivantes.
Cela montre que les facteurs environnementaux ont le pouvoir de modifier les modèles épigénétiques et, en outre, de favoriser l'obésité dans les générations suivantes. Chez l'homme aussi, il existe des preuves que la prédisposition à l'obésité est en partie héréditaire.
Connais-tu ton âge biologique ? LeTest de profil moléculairea la réponse.
L'épigénétique et l'âge biologique
Chacun d'entre nous présente des schémas épigénétiques qui lui sont propres, et pourtant nous avons aussi des points communs. L'un des premiers à l'avoir compris est Steve Horvath. Il s'est penché sur la question de savoir comment mesurer l'âge biologique, en se servant de la épigénétique . Le chercheur a développé la Horvath Clock qui porte son nom et qui permet de mesurer très précisément l'âge biologique des cellules.
Au cours de notre vie, nous accumulons en effet des marques typiques sur notre ADN. Ces sites sont caractéristiques et identiques pour chaque personne. C'est sur cette base que le premier test d'âge épigénétique a été mis au point.
La clé de la longévité?
La découverte de l'Horvath Clock a été révolutionnaire. Pour la première fois, on a pu mesurer l'influence de différents paramètres sur la santé de nos cellules et sur notre âge. Avec les Hallmarks of Aging les bases de la recherche épigénétique sur le vieillissement étaient posées. Si nous parvenons à inverser les marques épigénétiques, nous pourrons peut-être ralentir ou même arrêter le vieillissement.
Des chercheurs comme le professeur de Harvard David Sinclair ou le millionnaire américain Bryan Johnson ont déjà fait un pas de plus et ont testé (en partie sur eux-mêmes) quelques molécules pour réduire l'âge. Les deux présentent un âge biologique nettement plus jeune, et de nouvelles études sur le sujet paraissent presque quotidiennement. Ainsi, une étude menée chez l'homme a permis de réduire l'âge biologique de 8 ans de manière impressionnante .
Le secret ? Dans l'étude, les sujets ont pris de l'alpha-cétoglutarate, une molécule du métabolisme énergétique, . Si tu veux en savoir plus, tu peux découvrir les tenants et aboutissants 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.
L'association avec le calcium assure une meilleure biodisponibilité de l'AKG dans l'organisme.
La protéomique, la prochaine étape?
ADN, épigénétique, gènes de longévité - la recherche sur le vieillissement est tout à fait complexe. Quelque part dans cet enchevêtrement de voies métaboliques se cachera l'explication des maladies ou du vieillissement en lui-même. Pour ajouter un autre niveau, nous aimerions te présenter la protéomique , car sans ce champ de recherche, notre tableau ne sera pas complet.
Pour te rapprocher de la protéomique , nous devons introduire une nouvelle analogie. La cellule comme garde-robe. Alors que l'épigénétique détermine quels gènes sont actifs et quels gènes sont inactifs avec ses curseurs de volume, la protéomique regarde le résultat. Quelles protéines (vêtements) se trouvent dans ta cellule (armoire)?
Nous pouvons voir ce qui se passe avec les protéines après leur traduction et comment elles interagissent entre elles. Pour en savoir plus, consulte notre article sur la protéomique .
