Nature vs culture: qu'est-ce qui alimente l'obésité, le diabète?
Notre environnement et notre mode de vie peuvent affecter la fonction de nos gènes sans altérer le code génétique. Un article de synthèse résume les recherches menées au cours de la dernière décennie montrant comment cela contribue à l'obésité et au diabète de type 2.
Nature versus nourrir est une phrase que beaucoup d'entre nous connaissent. Nos gènes sont responsables de bon nombre de nos traits, mais les influences nourricières ou environnementales ont sûrement un rôle à jouer.
En ce qui concerne l'obésité et le diabète de type 2, il est facile de suivre un train de pensée simple.
Si nous consommons constamment plus de calories que nous n'en brûlons chaque jour, nous prenons du poids, ce qui nous prédispose à développer un diabète de type 2.
Nos cellules graisseuses et notre pancréas récupèrent une fois que nous changeons notre mode de vie et perdons du poids. Cependant, cette équation simple nous laisse avec de nombreuses questions sans réponse.
Pourquoi certaines personnes perdent-elles du poids plus rapidement que d'autres, même si elles suivent le même régime alimentaire ou le même régime d'exercice? Pourquoi certaines personnes développent-elles un diabète de type 2 alors que d'autres ne le font pas, même si leur risque génétique est similaire?
L'épigénétique peut contenir les réponses à certaines de ces questions. Branche relativement jeune de la génétique, l'épigénétique est l'étude des changements dans la fonction des gènes sans aucune altération du code génétique, ou du génome, lui-même.
L'épigénétique peut-elle expliquer les taux croissants d'obésité et de diabète de type 2?
Les épigénomes sont individuels et dynamiques
Les modifications épigénétiques sont un moyen d'influencer le fonctionnement d'un gène.
La méthylation de l'ADN est un type de modification épigénétique. Cela se produit lorsque de petites étiquettes chimiques appelées groupes méthyle se fixent aux bases de cytosine dans le code ADN. Cette méthylation désactive un gène.
Nous héritons de certains marqueurs épigénétiques de nos parents, mais beaucoup se produisent spontanément et changent au cours de notre vie, façonnant chacun de nous avec un épigénome unique.
Dans un article de la revue Métabolisme cellulaire, des chercheurs de l'Université de Lund en Suède ont récemment passé en revue des études avec des participants humains qui ont étudié comment la méthylation de l'ADN contribue à l'obésité et au diabète de type 2.
Charlotte Ling, professeur au Diabetes Center de l'Université de Lund, explique dans un communiqué de presse que «l'épigénétique est encore un domaine de recherche relativement nouveau; cependant, nous savons maintenant que les mécanismes épigénétiques jouent un rôle important dans le développement de la maladie. »
Dans l'article, Ling explique que les chercheurs ont trouvé un certain nombre de modifications épigénétiques dans tout le génome qui pourraient prédire l'indice de masse corporelle d'une personne dans une certaine mesure.
En comparant les sites de méthylation de l'ADN dans les îlots pancréatiques - les structures qui produisent l'insuline - de personnes atteintes de diabète de type 2 et de personnes non atteintes, une étude a identifié près de 26 000 régions différentes entre les deux groupes.
Lind conseille cependant la prudence, car il n'est pas clair à ce stade si ces changements sont la cause ou l'effet du diabète de type 2.
Régime alimentaire, exercice et vieillissement
De nombreuses preuves établissent un lien entre l'obésité et le diabète et les régimes occidentaux contenant des niveaux élevés de graisses et de sucre.
Les études épigénétiques peuvent nous dire pourquoi.
«Une suralimentation de 5 jours avec un régime riche en graisses, imitant le régime alimentaire observé chez de nombreuses personnes obèses, a changé à la fois l'expression des gènes et les modèles de méthylation dans le muscle squelettique humain et le tissu adipeux», explique Ling.
«Surtout, il semblait plus facile d'induire des changements de méthylation par suralimentation que de les inverser par un régime de contrôle», poursuit-elle.
L'exercice affecte également l'épigénome. Les séances uniques et les exercices à long terme ont changé la méthylation de l'ADN dans le muscle squelettique et la graisse, mais les gènes cibles étaient différents.
«L'épigénétique peut expliquer pourquoi différentes personnes réagissent différemment à l'exercice», commente Tina Rönn, auteure de l'étude et chercheuse postdoctorale travaillant avec Ling.
À mesure que nous vieillissons, notre épigénome continue de se modifier, pointant du doigt le vieillissement en tant que facteur déterminant des changements épigénétiques. La recherche établit un lien entre l'obésité et la dérive épigénétique à mesure qu'une personne vieillit, mais comment et pourquoi cela se produit n'est pas clair pour le moment.
Qu'arrive-t-il à la prochaine génération?
Des études chez les rongeurs montrent qu'une génération peut transmettre certains marqueurs épigénétiques associés à l'obésité et au diabète de type 2 à la génération suivante. Chez l'homme, ce type de recherche en est à ses balbutiements, mais des résultats intéressants émergent.
Dans une étude, les enfants de mères qui avaient un diabète de type 2 pendant la grossesse avaient un risque plus élevé de développer l'obésité et le diabète de type 2 plus tard dans la vie que les enfants de mères non diabétiques.
Plusieurs études montrent que lorsque les mères connaissent la famine pendant la grossesse, leurs enfants courent un risque accru d'obésité et d'intolérance au glucose, probablement en raison de changements dans la méthylation du gène de la leptine.
Pourtant, ce ne sont pas seulement les mères qui laissent leur empreinte dans l’épigénome de la prochaine génération. Le sperme d'hommes obèses a des modèles de méthylation de l'ADN uniques, qui changent après la chirurgie bariatrique.
Qu'est-ce que cela signifie pour notre santé?
Ling et Rönn suggèrent d'utiliser la méthylation de l'ADN sur des sites à risque connus dans le génome comme biomarqueurs pour aider à identifier les personnes à risque plus élevé de développer l'obésité et le diabète de type 2.
Avec l'aide de meilleurs biomarqueurs, il peut être possible de montrer les sites de méthylation de l'ADN qui sont des facteurs de risque importants, puis d'utiliser des agents pharmacologiques pour modifier le schéma de méthylation.
De tels médicaments épigénétiques existent déjà, en fait, et les scientifiques les ont testés dans d'autres conditions, telles que certains types de leucémie.
Une étude récente a montré que le traitement avec un type de médicament épigénétique, un inhibiteur de l'histone désacétylase appelé MC1568, améliorait la sécrétion d'insuline dans les îlots pancréatiques donnés par les personnes atteintes de diabète de type 2.
«La nature transitoire et réversible des modifications épigénétiques offre un champ ouvert pour la découverte de cibles pour la prévision future et les concepts thérapeutiques dans l'obésité et [le diabète de type 2].»
Charlotte Ling et Tina Rönn
Il est important de se rappeler que la méthylation de l'ADN n'est qu'un type de modification épigénétique. Alors que le domaine de la recherche émerge lentement de ses débuts, il y a forcément des découvertes intéressantes à l'horizon.
Il reste à voir s'ils régleront une fois pour toutes le débat sur la nature contre la prise en charge de l'obésité et du diabète de type 2.
