Les inconvénients du stress au début de la vie?
Les souris élevées dans des conditions stressantes sont plus adaptables à l'âge adulte et peuvent transmettre ce trait à leurs chiots.
Par Kate Yandell | Novembre 18, 2014
Un certain nombre d’études indiquent que le stress subi par de très jeunes animaux ou par l’être humain peut avoir des effets négatifs sur la santé mentale et cognitive, qu’il peut ensuite transmettre à la progéniture par modification épigénétique. Toutefois, le stress survenant au début de la vie chez les souris peut également avoir des effets positifs pouvant être transmis aux chiots, selon une étude publiée aujourd'hui (November 18) dans Communications Nature. Les chiots de souris mâles stressées étaient souples sur le plan comportemental, comme en témoigne leur capacité à effectuer des tâches qui nécessitaient d'attendre ou d'ajuster leur comportement au fil du temps. Et ces chiots avaient modifié les modifications de leur hippocampe en histones associées au gène du récepteur des minéralocorticoïdes, impliqué dans la réponse au stress.
«Les gens ont montré à maintes reprises que les effets négatifs du stress pouvaient être transmis à la génération suivante», a déclaré Deena Walker, postdoctorant en neurosciences à la Mount Sinai School of Medicine de New York, n’a pas participé à la recherche. "C'est intéressant . . . que maintenant nous voyons aussi certains des effets bénéfiques du stress. "
"L'effet du traumatisme peut être globalement négatif, mais [cela] peut également apporter des avantages", a déclaré le coauteur de l'étude Isabelle Mansuy, professeur de neuroépigénétique à l’Université de Zurich et à l’Institut fédéral suisse de technologie.
Mansuy et ses collègues ont soumis des souris nouveau-nées à une séparation imprévisible de la mère, associée à un stress imprévisible de la mère (MSUS) pendant deux semaines. MSUS implique d'emporter les mères des chiots à des intervalles imprévisibles et de les soumettre à des situations stressantes, telles que les placer dans des tubes à l'étroit ou dans des tasses d'eau froide. L’équipe «essayait de reproduire des conditions agitées au début de sa vie impliquant de la négligence, de l’imprévisibilité et des soins peu fiables», a déclaré Mansuy.
Les chercheurs ont ensuite confié aux souris des tâches qui leur demandaient de suivre des règles en constante évolution pour obtenir de l’eau et de la nourriture. Par exemple, dans une tâche, les souris ont été récompensées si elles introduisaient leur nez dans un trou au bon moment, après un retard signalé par une lumière. Lorsque le délai a été court, les souris témoins et MSUS ont présenté des performances similaires, mais avec un délai plus long, les souris stressées tôt dans la vie ont surpassé les contrôles. Lorsque les chercheurs ont élevé des mâles MSUS avec des femelles de type sauvage, la progéniture résultante a également excellé au test de poke de nez.
Les chercheurs ont également effectué des tests avec uniquement des chiots et pas de pères, ces tâches nécessitant de loger des souris dans des cages de groupe pouvant perturber les hiérarchies masculines. Dans un test, les souris prenaient un verre si elles alternaient entre visiter deux coins opposés d'une cage. Plus tard, les animaux n’auraient la récompense que s’ils se déplaçaient en diagonale entre les deux autres coins de la cage. Les filles de souris MSUS ont accompli les tâches avec succès plus souvent que les animaux témoins.
"Je pense que [MSUS] fournit un avantage dans des conditions difficiles", a déclaré Mansuy. «Parce que [les souris] ont été mises dans de telles conditions traumatisantes. . . ils développent des stratégies pour être meilleurs quand leur vie est en quelque sorte menacée. "
Les chercheurs ont ensuite cherché à déterminer comment les souris acquéraient et transmettaient ces caractéristiques comportementales. Ils ont décidé d'examiner l'expression du récepteur des minéralocorticoïdes, qui joue un rôle dans la réponse au stress, l'anxiété et le comportement axé sur les objectifs. Ils ont découvert qu'il était sous-exprimé dans l'hippocampe des souris MSUS et de leurs chiots. Alors que les niveaux de méthylation de l'ADN entre les souris témoins et stressées au niveau du récepteur des minéralocorticoïdes étaient similaires, l'acétylation et certains types de méthylation des histones proches ont été réduits dans la progéniture des souris MSUS.
Lorsque les chercheurs ont injecté à des souris des enzymes bloquant l'acétylation et la méthylation, l'expression du récepteur des minéralocorticoïdes a été réprimée. De même, lorsqu'elles injectaient ces enzymes à des souris ou bloquaient le récepteur des minéralocorticoïdes, les souris présentaient des changements comportementaux similaires à ceux observés chez les souris MSUS. L’équipe «a fait un très bon travail en utilisant des inhibiteurs pharmacologiques pour reproduire en quelque sorte la découverte qu’ils avaient vue avec le facteur de stress», a déclaré Walker.
On ne sait toujours pas exactement comment les souris mâles stressées transmettent leurs comportements aux chiots. Les chercheurs ont découvert que le sperme des pères stressés présentait une méthylation élevée de l'ADN sur un promoteur du récepteur des minéralocorticoïdes.
Mais Sarah Kimmins, un biologiste de la reproduction qui étudie l'épigénétique à l'Université McGill à Montréal, n'a pas trouvé que les résultats de la méthylation de l'ADN étaient significatifs. "Votre méthylation est dans votre erreur de votre test", at-elle dit. En outre, elle a déclaré que les niveaux de méthylation étaient si bas qu'il était peu probable qu'ils aient un effet biologique important.
Mansuy dit qu'un certain nombre d'autres changements épigénétiques pourraient également contribuer à transmettre le trait. Par exemple, des travaux antérieurs de son laboratoire ont indiqué que des changements dans l'abondance d'ARN non codant dans le sperme peuvent transmettre les effets du traumatisme à travers les générations.
Comment les modifications épigénétiques du sperme échappent-elles à la reprogrammation épigénétique massive post-fécondation d'un ovule? Le phénomène général du stress parental ayant des effets sur la génération suivante est réel, a déclaré Kimmins. "La question est: comment ça se passe?"
Mansuy a déclaré que son laboratoire continue de chercher à comprendre comment les effets de MSUS sont transmis aux générations futures. Pour le moment, la présente étude suggère que les chercheurs doivent prêter attention à la légère lueur d'espoir de la négligence. «Il était surprenant de constater que la flexibilité comportementale était observée pour différentes tâches, observée chez les hommes comme chez les femmes et qu'elle se transmettait d'une génération à l'autre», a déclaré Mansuy.
K. Gapp et al., «Le stress précoce chez les pères améliore la flexibilité comportementale de leur progéniture», Nature Communications, doi: 10.1038 / ncomms6466, 2014.
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