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"Les soins apportés aux futures mères portent un coup fatal au concept de déterminisme génétique" par le Dr.Mae-Wan Ho

Traduction et compléments de Jacques Hallard
mercredi 14 janvier 2009 par Ho Dr Mae-Wan

De nouveaux résultats de la recherche scientifique sur la santé maternelle et infantile, placent l’environnement et le potentiel de l’épigénétique sur le devant de la scène, pour nous éclairer sur la façon dont les organisme vivants façonnent leur vie et celle de leur progéniture Dr.Mae-Wan HO

ISIS Press Release 14/01/09 Communiqué de presse d’ISIS en date du 14/01/2009

Une version entièrement référencée de cet article intitulé Caring Mothers Strike Fatal Blow against Genetic Determinism est accessible par les membres de l(ISIS sur le site suivant : www.i-sis.org.uk/caringMothersGeneticDeterminism.php

Une version électronique du rapport complet peut être téléchargée à partir du magasin en ligne ISIS.

 Les règles du déterminisme génétique ne dépendent ni de la génétique ni de l’environnement

Est-ce que c’est notre constitution génétique ou l’environnement qui détermine ce que nous sommes ?

De nouveaux résultats de recherche, assez sensationnels, sur la façon dont les soins maternels ont une influence durable sur le comportement de la progéniture, qui se perpétuent pendant des générations [1], nous indiquent que ce n’est même pas la bonne question qu’il convient de poser.

La preuve est apparue au début des années 1990, que l’absence de soins parentaux et/ou de mauvais traitements pendant l’enfance, peuvent contribuer et conduire à des comportements criminels [2].

Une étude parrainée par l’Institut National de la Justice des Etats-Unis, US National Institute of Justice, a montré que des enfants, qui ont connu une certaine négligence ou de la violence physique, se sont révélés à 53 pour cent plus susceptibles d’être arrêtés pour causes de délinquance juvénile et à 38 pour cent de plus comme adultes, comparativement à des enfants qui n’ont pas été négligés ou maltraités.

Une autre étude a révélé que 68,4 pour cent des détenus de sexe masculin, d’un établissement correctionnel de l’État de New York, étaient concernés par des enfances marquées par de la violence ou de la négligence : 71,2 pour cent pour les délinquants violents et 61,8 pour cent pour les délinquants non violents.

Il a été estimé que jusqu’à 70 pour cent des parents violents ont eux-mêmes subi des violences [3, 4], et que 20 à 30 pour cent des enfants ayant connu des violences sont susceptibles de devenir eux-mêmes des agresseurs.

Ces résultats chez l’homme sont reproduits dans des expériences chez les primates [1].

Il est clair que l’environnement joue un grand rôle, mais il n’est pas absolument déterminant que les enfants qui grandissent peuvent devenir des criminels, pas plus que leur composition génétique détermine ce qu’ils deviendront par la suite.

Plus important encore, des changements de l’environnement peuvent souvent supprimer les dommages subis par des individus, ou par leurs parents, et qu’ils ont connus au début de leur vie, comme nous allons le voir par la suite.

  Le mythe du déterminisme génétique est perpétré au sein du monde universitaire et académique

Le courant dominant de la recherche en génétique au cours des +dernières décennies, depuis la découverte de la double hélice d’ADN en 1953, a porté sur l’identification de "gènes" ou de "prédispositions génétiques" de chaque "caractère", réel ou imaginaire [5] (voir Living with the Fluid Genome, ISIS publication).

Les caractères imaginaires sont très répandus dans la discipline hybride de la "psychologie évolutionniste", longtemps dédiée à l’invention des histoires sur les "avantages sélectifs" pour chacun des caractères de manière à ce que le gène puisse se retrouver "fixé" ou installé dans une population donnée par la sélection naturelle néo-darwinienne.

Une autre discipline hybride, la "génétique du comportement", anciennement dédiée à des études fondées sur des jumeaux identiques, a commencé à identifier des marqueurs de comportement à partir de l’ADN (gène) ; c’est ainsi qu’il fut affirmé d’ailleurs la mise en évidence d’une tendance à l’augmentation des comportements violents chez les garçons qui avaient vécu une maltraitance pendant leur l’enfance [6] .

Le gène codant pour l’enzyme monoamine oxydase A (MAOA) - impliquée dans le métabolisme des neurotransmetteurs - existe en deux variantes, une expression de haute activité et une seconde qui présente un faible taux d’activité.

Alors que tous les garçons de l’étude ont affiché une augmentation de la "disposition à la violence", s’ils ont reçu de mauvais traitements étant enfants, les personnes à faible activité enzymatique semblent montrer une plus grande augmentation. Les chercheurs ont invoqué un effet résiduel dû à la faible activité de l’enzyme MAOA, tout en reconnaissant que l’effet principal est dû à l’environnement.

Mais même cette faible prédisposition génétique a bientôt disparu, au fur et à mesure que davantage de données sont devenues disponibles [7].

Les généticiens du comportement ne sont pas les seuls à perdre du temps et des ressources à la poursuite de ténus "gènes marqueurs".

Le projet de la carte génétique de prédisposition à des maladies a été la principale raison pour l’octroi des 3 milliards de dollars pour le Projet du génome humain, qui, quelques décennies plus tard, n’a abouti à un bien maigre résultat, essentiellement parce que ce n’est pas l’ADN génomique, mais bien les influences de l’environnement épigénétique, qui affectent de manière écrasante notre santé et notre bien-être [8 ] (voir From Genomics to Epigenomics SiS 41).

  L’hérédité épigénétique

Le terme « épigénétique » vient de épigenèse, le processus par lequel un organisme vivant, avec différents organes, tissus et cellules, se développe à partir d’un œuf relativement sans caractère ou relief particulier.

Le généticien du développement et de l’évolution, Conrad Waddington [9] a inventé le concept de "paysage épigénétique" pour représenter la structure dynamique du système de développement qui définit le nombre de changements non aléatoires pour l’évolution, et c’est le sens dans lequel on a utilisé le terme "épigénétique" en 1979 [10] (Beyond Neo-Darwinism : An Epigenetic Approach to Evolution, ISIS publication).

Aujourd’hui, le terme "épigénétique" désigne généralement un changement héréditaire qui n’implique pas de modification de séquences d’ADN [11], cette dernière devenant rapidement obsolète [6].

De nouveaux travaux de recherche ont abondamment confirmé l’importance des influences primordiales de l’environnement épigénétique dans toutes les disciplines : de la nutrition à la toxicologie et, le plus spectaculaire, dans le développement du cerveau, où les frontières entre la génétique et l’épigénétique sont carrément floues (voir les autres articles de cette série, en particulier [12, 13] ] Epigenetic Inheritance through Sperm Cells, la dimension Lamarckienne de l’évolution, and Rewriting the Genetic Text in Brain Development and Evolution, SiS 41).

L’hérédité épigénétique est effectivement l’hérédité des caractères acquis, attribuée à Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) [14] (voir Epigenetic Inheritance, "What Genes Remember", SiS 41), et qui a été élaborée à partir du constat des effets maternels.

 Une profusion d’effets génétiques d’origine maternelle

En matière d’hérédité, les effets maternels sur le développement sont bien connus et ils ont été démontrés dans de nombreuses espèces.

Chez les mammifères, la longue période de gestation et les relations postnatales entre mère et enfant, fournissent des cas d’influences maternelles qui s’étendent jusque dans la vie adulte de la progéniture.

Un stress prénatal [15] et une malnutrition [16], vécus par la mère, touchent son système neuroendocrinien et produit un changement dans le développement du système nerveux de son foetus.

Les soins reçus (habituellement donnés par la mère, mais qui peuvent être remplacés par des mères de substitution ou adoptives) au début de la vie du nourrisson, peuvent produire des changements dans le développement du système nerveux qui régule alors la réponse à des comportements sociaux et à une situation nouvelle. [17].

Ainsi, un environnement maternel, vécu par un organisme vivant en développement, peut jouer un rôle essentiel dans l’élaboration de son comportement d’adulte.

Toutefois, des observations portant sur certains effets qui peuvent être transmis à travers plusieurs générations, de mère en fille, à la petite-fille et au-delà, ont amené les chercheurs à y regarder encore de plus près.

  Les soins apportés aux futures mères permettent de réduire le stress dans la vie de leurs descendants

L’un des meilleurs exemples de recherches portant sur les soins maternels chez les rats, se rapporte à ce que nous avons d’abord découvert en 2004 [18] ] (Caring Mothers Reduce Response to Stress for Life, SiS 24) et cette fascinante histoire continue.

Pour récapituler, les chercheurs de l’Université McGill à Montréal, au Canada, ont révélé, à partir de rates qui soignent leurs petits de manière adéquate, d’une part, et de rates qui ne le font pas de façon correcte, d’autre part, que les mères élaborent en conséquence la réponse de leur progéniture vis-à-vis du stress pour le reste de la vie de leurs petits ; cela est en corrélation avec les différents états d’expression des gènes qui sont concernés [19].

La rate lèche et prend bien soin de ses petits dans le nid pendant l’allaitement et courbe aussi son dos.
Certaines (haut-LG) le font plus souvent que d’autres (bas-LG).
La progéniture de la mère ’haut-LG’ grandit avec moins de frayeur et est en mesure de mieux faire face au stress que chez la progéniture des mères ’bas-LG’ ; par ailleurs, cela fonctionne via l’axe de hypothalamus-hypophyse-surrénale.

L’ampleur de la réponse au stress hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS) est une fonction d’un composé biochimique : la corticotrophine-releasing factor (CRF) qui est sécrétée par l’hypothalamus et qui active le système hypophyso-surrénalien.

Celui-ci est modulé à son tour par un glucocorticoïde sécrété par l’hypothalamus, qui produit en retour une inhibition de la synthèse et de la sécrétion du facteur CRF, et qui va ainsi freiner la réponse par l’ axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien (HPA) et rétablir l’homéostasie.

Les descendants adultes de mères ’haut LG’ présentent une augmentation de l’expression des glucocorticoïdes dans l’hippocampe et un renforcement de la sensibilité à la rétroaction des glucocorticoïdes.

Cette augmentation de la sensibilité est due à une augmentation de l’expression du récepteur des glucocorticoïdes (GR), accompagnée par l’augmentation de l’expression d’un facteur spécial de transcription NGF-1-A, qui se lie au promoteur du gène GR afin d’accroître sa transcription.

Ces différences dans les états d’expression des gènes sont accompagnées par d’importantes différences dans la méthylation du promoteur GR : de faibles méthylations dans les descendances de mères ’haut-LG’ et une forte méthylation dans la descendance des mères à ’bas-LG’.

Les chercheurs ont également trouvé une différence significative avec un taux plus élevé de l’acétylation des histones dans les protéines de la chromatine autour du gène GR (ce qui est compatible avec une expression de l’activité du gène) dans la descendance des mères ’haut-LG’ par rapport à la progéniture des mères ’bas-LG’.

Un fait intéressant : un changement croisé [en quelque sorte une adoption croisée] entre les mères nourricières, de la progéniture de mères à ‘haut-LG’ avec la progéniture des mères ‘bas-LG’, à un jour après la naissance, induit des changements dans la descendance en correspondance avec la mère nourricière ; cela est en corrélation avec des changements dans l’expression de l’état des gènes.
(Donc, les parents adoptifs peuvent influencer leurs petits d’adoption de façon biologique !)

Les différents états de l’expression des gènes, sont acquis au cours de la première semaine de vie et ils persistent jusqu’à l’âge adulte.

Les petits des deux types de mères, ’haut-LG’ et ’bas-LG’, commencent leur existence pratiquement de la même façon.

Juste avant la naissance, l’ensemble de la région du promoteur GR n’est aucunement méthylé, dans les deux cas.

Cela s’explique par le fait que la plupart des marques génétiques sont effacées dans les cellules germinales.
Au premier jour après la naissance, la méthylation est également la même dans les deux groupes.
Mais les changements se produisent selon le comportement de la mère dans la période critique de la première semaine de vie et ces changements restent stables par la suite.

Néanmoins, ces changements dans la méthylation de l’ADN et dans l’acétylation des histones pourraient être inversés, même chez les adultes, comme cela a été démontré par la méthode, plutôt radicale, qui consiste à injecter des activateurs ou des inhibiteurs chimiques dans le cerveau, avec des changements concomitants dans la réponse ultérieure des adultes face à un stress.

Ainsi, le fait d’injecter de la Trichostatine A (TSA), qui est l’inhibiteur de désacétylase des histones, dans le cerveau des enfants de mères ’bas-LG’, a augmenté l’acétylation des histones et la diminution de la méthylation du promoteur GR : ainsi cela améliore l’expression du GR à des niveaux identiques à ceux observés dans le cerveau de la descendance des mères ‘haut-LG’.

Et lorsque ces petits ont été testés avec différents niveaux de stress, ils se sont comportés comme les descendants des mères ‘haut-LG’ [1].

D’autre part, l’injection de la méthionine, le précurseur de la S-adénosyl méthionine (SAM), le co-facteur méthylase de l’ADN, dans le cerveau des petits de mères ’haut-LG’ a augmenté la méthylation du promoteur GR à des niveaux identiques à ceux de la descendance des mères ’bas-LG’ : ainsi cela amène à une diminution de l’expression de GR et, en conséquence, ces petits changent de comportement de façon à ressembler aux petits de la progéniture de mères ’bas-LG’.

Ainsi, les états épigénétiques sont stables, mais dynamiques et plastiques : ceci n’apporte aucun argument pour soutenir toute forme de déterminisme génétique ou environnemental.

 Les soins maternels et les hormones sexuelles

Qu’est-ce qui incite les mères à s’occuper de leurs petits ?

L’hippocampe est le « centre émotionnel » du cerveau.

Il est vulnérable au stress et richement fourni avec des récepteurs pour les hormones sexuelles et de la reproduction, et le fait de s’adonner à des soins maternels est régulé par les hormones.

Chez le rat, l’équipe de l’Université McGill a également constaté que les récepteurs de l’ocytocine sont nécessaires à l’expression du comportement maternel [20].

L’oxytocine (OT) est une hormone secrétée par l’hypophyse postérieure et elle stimule les contractions de l’utérus et l’éjection de lait.

Des variations des niveaux du récepteur OT dans certaines régions du cerveau, telles que la zone médiane préoptique (MPOA) de l’hypothalamus (MPOS), sont fonctionnellement liées à des différences dans les soins maternels.

Le récepteur OT lié dans le MPOA est augmenté chez les rates ‘haut-LG’ par rapport aux mère ‘bas-LG’.

En outre, les différences du récepteur OT lié dans le MPOA entre femelles ‘haut-LG’ et ‘bas-LG’ sont dépendantes des œstrogènes : elles sont éliminées par l’ovairectomie et rétablies avec l’apport d’œstrogène de remplacement.

Mais alors que les femelles ‘haut-LG’ ovairectomisées répondent aux estrogènes avec une augmentation du récepteur OT lié, les femelles ‘bas-LG’ ne montrent pas un tel effet.

(...) (voir document pdf joint)

 Les soins maternels influencent le développement du cerveau et de nombreuses fonctions des gènes

De toute évidence, les soins maternels ne sont pas seulement sous l’influence de quelques gènes.

L’équipe de l’Université McGill a déjà constaté que chez les rats, l’augmentation de l’anxiété, en réponse au stress chez les petits issus de mères ‘bas-LG’, est associée à une réduction du développement neuronal et de la densité des synapses dans l’hippocampe. Par ailleurs, la progéniture de mères ‘haut-LG’, présente une augmentation de survie des neurones et de synapses dans l’hippocampe et une amélioration des performances cognitives dans des conditions stressantes.

Ces observations suggèrent finalement une influence [positive] des soins maternels sur le développement du cerveau et sur l’expression des gènes.

(...) (voir document pdf joint)

 Implications pour la santé mentale et psychique

Bien que les effets épigénétiques de comportement maternel aient été élaborés dans la plupart dans le détail chez des rongeurs, il est possible que des effets similaires puissent se produire chez d’autres espèces, y compris chez les primates et les humains, comme l’a souligné Françoise Champagne, membre de l’équipe de l’Université McGill, maintenant à l’Université de Columbia, à New York, aux États-Unis [1].

Des comportements violents chez les macaques rhésus et à queue de cochon ont été démontrés et ils peuvent être transmis de mère en fille, avec des influences multiples sur les caractéristiques neurobiologiques et comportementales chez les petits.

Chez les êtres humains, l’absence de soins parentaux ou les violences subies pendant d’enfance, peuvent contribuer à des comportements criminels (comme mentionné plus haut).

En outre, l’absence de soins parentaux et une surprotection par les parents ("affectionless control") sont des facteurs de risques pour la dépression, pour des caractères de conduite antisociale comme adulte, pour des troubles de l’anxiété, la toxicomanie, des troubles obsessionnels compulsifs et des troubles de déficit d’attention.

Inversement, les personnes qui ont bénéficié de niveaux élevés de soins maternels ont été jugées comme ayant une haute estime de soi, des caractères peu anxieux et moins de cortisol salivaire, en réponse au stress.

Des études de longue durée ont montré que l’attachement mère-enfant est primordial dans l’élaboration du plan cognitif, affectif et social de l’enfant.

Tout au long de l’enfance et de l’adolescence, les enfants qui se sentent en sécurité ont plus de confiance en eux, plus d’estime de soi et une meilleure autonomie.

Les enfants en sécurité ont aussi une meilleure régulation émotionnelle, ils expriment plus d’émotions positives et sont en état de mieux répondre au stress.

De jeunes enfants aux repères désorganisés sont souvent associés à de plus grands risques de développer plus tard une psychopathologie, y compris des troubles dissociatifs, un comportement agressif, des troubles de conduite et de violence sur soi.

 Relation entre la nutrition et la santé mentale

Les effets dramatiques des traitements par injection de la Trichostatine A, ou TSA, et de la méthionine pour modifier les formes d’expression de gènes chez les rats, ont également des implications évidentes pour l’intervention en cas de drogues ou, mieux encore, pour l’intervention et la prévention grâce à une nutrition adéquate, comme l’ont souligné les chercheurs dans un article d’une revue scientifique [22].

Chez le rat, il a été démontré que la L-méthionine alimentaire était cruciale pour le développement normal du cerveau et sa carence est impliquée dans le vieillissement cérébral et les troubles neuro-dégénératifs.

La biosynthèse de la SAM (cofacteur de l’ADN méthyl transférase) est tributaire de la disponibilité des folates alimentaires, de la vitamine B12, de la méthionine, de la bétaïne et de la choline.

Une carence en choline au cours du développement modifie les niveaux de la SAM ainsi que la méthylation générale, aussi bien que celle qui dépend de gènes spécifiques.

Il a été démontré qu’une disponibilité prénatale en choline avait un impact sur la prolifération des cellules neurales, ainsi que sur les facultés d’apprentissage et la mémoire à l’âge adulte.

Plusieurs études ont montré que des facteurs alimentaires, dont le zinc et l’alcool, peuvent influer sur la disponibilité des groupes méthyl pour la formation de la SAM et influencer ainsi la méthylation CpG.

Des apports maternels supplémentaires de méthyle, influencent positivement la santé et la longévité de la progéniture.

D’autres études ont montré que certaines composantes de l’alimentation peuvent agir comme des inhibiteurs de l’histone déacétylase (HDACI), y compris le disulfure de diallyle, le sulforaphane et le butyrate.

Par exemple, le brocoli, qui contient de hauts niveaux de sulforaphane, a été associé à l’acétylation H3 et H4 de cellules mononucléaires du sang périphérique chez la souris, 3 à 6 heures après la consommation.

Les inhibiteurs de l’histone déacétylase (HDACI), sont un domaine de recherche comme agents anti-inflammatoires et neuro-protecteurs dans les maladies auto-immunes comme le lupus et la sclérose en plaques. Le butyrate de sodium s’est avéré avoir des effets antidépresseurs chez la souris.

Ces expériences indiquent une possibilité pour que le régime alimentaire puisse avoir une influence sur le phénotype par le biais d’un remodelage de l’épigénotype.

Ainsi, le renversement de dommages épigénétiques peut être déclenché par des variations stables dans les conditions environnementales, comme la nutrition, et pas seulement par des agents pharmacologiques.

Dans l’ensemble, ces résultats remarquables des soins maternels sur les effets épigénétiques montrent combien il est important pour les sociétés de s’occuper du bien-être des enfants et des mères, dans le but d’assurer la santé à la fois physique et mentale des générations futures.

 Définitions et compléments en français

(...) (voir document pdf joint)

Traduction, définitions et compléments en français :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.

Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoles honoraire

Adresse : 19 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange..fr

Fichier : Génétique Caring Mothers Strike Fatal Blow against Genetic Determinism ISIS french.3

PDF (Traduction en français, définitions et compléments ) sur demande à yonne.lautre@laposte.net


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