Épigénétique : « seuls 2% des maladies sont déterminées par les gènes »

L’épigénétique est responsable de l’activation et de la désactivation des gènes. Notre épigénétique change avec l’âge, dans le cadre d’un développement normal et par l’exposition à des facteurs environnementaux qui surviennent tout au long de la vie. Les changements au niveau épigénétique ont une influence majeure sur la santé, ce qui constitue une excellente occasion d’influer sur la prévention des maladies.

La science a démontré que l‘influence de différents facteurs environnementaux affecte l’expression des gènes et, par extension, notre santé et le développement de maladies. Dans cet article, nous expliquons ce qu’est l’épigénétique, en quoi elle diffère de la génétique et comment elle influence les êtres humains et le développement des maladies. En outre, nous parlons de l’épigénome et recommandons sept lignes directrices pour l’influencer de manière positive, dans le but d’obtenir une santé à long terme.

Qu’est-ce que l’épigénétique ?

L’épigénétique est la manière dont l’environnement et le comportement peuvent provoquer des changements qui affectent le fonctionnement des gènes.

Contrairement aux changements génétiques (mutations), les changements épigénétiques sont réversibles, c’est-à-dire qu’ils ne modifient pas la séquence des bases de l’ADN. Cependant, elles peuvent modifier la façon dont un organisme lit une séquence d’ADN.

L’épigénétique se concentre sur l’étude de la machinerie moléculaire responsable de l’expression phénotypique de la cellule et sur la façon dont ce processus est co-modulé par l’environnement. L’épigénétique ne modifie pas le code génétique, mais agit en contrôlant son expression. Elle est fondamentale dans le contrôle de l’expression des gènes (ontogenèse), qui est essentiel pour le développement. Elle joue également un rôle important dans le contrôle de la relation avec l’environnement extérieur et dans l’héritage transgénérationnel.

Comment l’épigénétique influence-t-elle les êtres humains ?

Les gènes jouent un rôle important dans la santé, mais le comportement, l’environnement, l’alimentation et l’activité physique ont beaucoup plus d’influence et, surtout, dépendent largement de nous.

Lorsque nous parlons d’expression des gènes, nous faisons référence au processus de fabrication des protéines grâce aux instructions des gènes. Notre ADN contient de nombreux gènes et chaque gène contient des instructions pour fabriquer des protéines.

Les changements dans les gènes, connus sous le nom de mutations, peuvent modifier la protéine fabriquée. Les changements épigénétiques, quant à eux, affectent l’expression des gènes pour les activer ou les désactiver.

“Les mutations génétiques peuvent prédisposer au développement d’une pathologie, mais elles ne la déterminent pas.

Un facteur environnemental peut déclencher un changement épigénétique de plusieurs manières. L’une des plus courantes consiste à provoquer des changements dans la méthylation de l’ADN. La méthylation de l’ADN consiste à ajouter un groupe méthyle à l’ADN. Ce groupe méthyle peut également être retiré de l’ADN par déméthylation. En général, la méthylation désactive les gènes et la déméthylation les active. Les facteurs environnementaux peuvent influencer la quantité de protéines produites par une cellule, qui sera plus faible lorsqu’un facteur environnemental provoque une augmentation de la méthylation de l’ADN, et plus élevée s’il provoque une augmentation de la déméthylation.

Quelle est la différence entre la génétique et l’épigénétique ?

• La génétique est l’étude de la transmission des gènes et des caractères d’une génération à l’autre. Nos gènes contiennent des informations qui influencent notre santé, notre apparence et même notre personnalité.
• Épigénétique : l’ensemble des mécanismes non génétiques (alimentation, stress, exercice physique et autres facteurs liés au mode de vie) qui interviennent dans le développement, le comportement et les maladies d’un organisme, depuis son apparition jusqu’à des stades avancés. Il s’agit du « contrôle de la génétique » comme l’a exprimé Conrad Waddington, qui a définit le terme « épigénétique » comme la « branche de la biologie qui analyse l’interaction causale entre les gènes et leurs produits, d’où émerge le phénotype final ».

Dans son livre « An introduction to modern genetics », Conrad affirme que « l’apparence d’un organe donné est le produit du génotype et de l’épigénotype réagissant avec l’environnement extérieur ».

Thomas Jenuwein, chercheur à l’Institut Max Planck d’immunobiologie , précise :

“La différence entre la génétique et l’épigénétique peut probablement être comparée à la différence entre l’écriture et la lecture d’un livre. Une fois le livre écrit, le texte (les gènes ou les informations stockées dans l’ADN) sera le même dans toutes les copies distribuées aux lecteurs. Cependant, chaque lecteur peut interpréter l’histoire du livre d’une manière légèrement différente, avec des émotions et des projections différentes qui peuvent changer au fur et à mesure que les chapitres se déroulent. De la même manière, l’épigénétique permettrait différentes interprétations d’un modèle fixe (le livre ou le code génétique) et donnerait lieu à différentes lectures, en fonction des conditions variables dans lesquelles le modèle est interprété ».

Il y a quelques concepts importants à connaître :

• Génotype : les gènes, qui ne déterminent pas à eux seuls notre santé, mais la prédisposent simplement.
• Phénotype : le résultat de l’interaction entre l’environnement et le génotype.

Quelles sont les maladies liées à l’épigénétique ?

L’épigénétique dans les maladies humaines est aujourd’hui un domaine de recherche de plus en plus important. Les modifications épigénétiques peuvent affecter considérablement l’expression des gènes, et des modifications aberrantes ont été associées à diverses maladies, telles que le cancer, les troubles neurologiques et les maladies cardiovasculaires, entre autres. Dans ce qui suit, nous verrons comment les mécanismes épigénétiques peuvent favoriser l’émergence et l’évolution des maladies humaines, soulignant ainsi l’importance de l’épigénétique pour la santé.

Les changements épigénétiques sont impliqués dans :

• Le processus de vieillissement et les pathologies associées
• Les troubles neurologiques
• Le fonctionnement du métabolisme
• Le cancer
• L’inflammation, conduisant à des maladies telles que l’asthme ou les maladies auto-immunes

Qu’est-ce que l’épigénome ?

L’épigénome décrit les modifications du génome qui n’affectent pas la séquence de l’ADN, mais qui déterminent si les gènes sont activés ou désactivés à l’endroit et au moment où ils sont nécessaires.

Quels sont les facteurs qui peuvent entraîner des modifications de l’épigénome ?

Ces expositions et habitudes se traduisent par des changements dans les cellules, créant des marques épigénétiques dans l’ADN qui affectent la fonction cellulaire.

Ces marques épigénétiques ont la capacité d’empêcher les cellules de lire certaines parties du génome. Cela signifie qu’un gène particulier est réduit au silence alors qu’il devrait être activé. Les cellules ne peuvent donc pas lire ces gènes, ce qui les empêche d’accomplir toutes les tâches nécessaires à la bonne santé d’une personne, comme la prévention du développement des tumeurs. Certains changements épigénétiques sont nuisibles à court terme et même réversibles, tandis que d’autres durent toute la vie.

Les « marques » ou facteurs épigénétiques peuvent être utiles ou protecteurs. Par exemple, le fait de donner à un bébé des possibilités d’apprentissage variées pour favoriser sa santé mentale au cours des années à venir, ou le fait de nourrir un bébé de manière saine.

Nous ne pouvons pas contrôler les gènes de nos parents, ni de nombreux autres aspects du monde qui nous entoure. Cependant, il est essentiel de connaître tous les facteurs qui peuvent nous « nourrir » et nous aider à promouvoir un épigénome sain.

Sept lignes directrices essentielles pour influencer positivement l’épigénome

Il n’existe pas de feuille de route unique, mais les études scientifiques sont parvenues à un consensus au fil des ans sur tous les changements épigénétiques positifs et favorables à la prévention des maladies et à la promotion de la santé.

1. Une alimentation saine et nutritive : à base de légumes, de fruits, de céréales complètes, de protéines de qualité et de graisses saines. Éviter les sucres, les farines raffinées, les boissons gazeuses et les plats préparés.
2. Activité physique quotidienne : des exercices de musculation et aérobiques sont recommandés.
3. Éliminer la consommation d’alcool et de tabac.
4. Éviter le stress.
5. Dormir suffisamment et veiller à la qualité du sommeil.
6. Respecter les rythmes circadiens.
7. Entretenir des relations sociales saines.

Ce sont des choses que vous pouvez faire pour vous-même. Cependant, la science montre que notre épigénome est complètement ouvert aux changements pendant les premières années de la vie, il est donc vital d’appliquer ces recommandations pour vos enfants dès leur naissance.

Comment la génétique peut-elle être utilisée pour traiter les maladies ?

Contrairement aux mutations de l’ADN, les modifications épigénétiques sont naturellement réversibles, offrant une option intéressante dans le traitement des pathologies.

Les traitements les plus courants visent à modifier la méthylation de l’ADN ou l’acétylation des histones. Les inhibiteurs de la méthylation de l’ADN peuvent réactiver des gènes réduits au silence.

L’épigénétique dans le myocyte en réponse au stress

Une étude a évalué la réponse épigénétique au stress environnemental en décrivant les modifications qui se produisent dans la chromatine des cellules cardiaques. L’étude a été réalisée sur des souris qui, après avoir été soumises à un stress pathologique, ont forcé les cardiomyocytes à activer l’expression de Brg1 (facteur de remodelage du nucléosome), qui à son tour recrute l’histone méthyltransférase et l’ADN méthyltransférase.

Cette activation fait finalement taire Myh6 et nuit à la contraction cardiaque, mais la perturbation de l’expression de Brg1 supprime la répression de Myh6 et réduit donc le dysfonctionnement cardiaque précédemment induit par le stress. Ceci illustre comment les mécanismes moléculaires des cardiomyocytes sont influencés par des signaux environnementaux, tels que le stress, et y répondent de manière épigénétique.