L'épigénétique intergénérationnelle et vous

Aujourd'hui, je voulais couvrir une question théorique dont j'ai déjà parlé mais apparemment pas sur ce site: l'idée de la transmission intergénérationnelle épigénétique. En bref, l'épigénétique se réfère à des marqueurs chimiques attachés à votre ADN qui régulent la façon dont il est exprimé et régulé sans changer l'ADN lui-même. Vous pouvez imaginer votre ADN comme un livre plein d'informations et chaque cellule de votre corps contient le même livre. Cependant, toutes les cellules n'expriment pas le génome complet; chaque cellule en exprime seulement une partie (ce qui explique pourquoi les cellules de la peau sont différentes des cellules musculaires, par exemple). La partie épigénétique pourrait donc être considérée comme un ruban noir placé sur certains passages des livres, de sorte qu'ils ne sont pas lus. Lorsque cette bande est ajoutée ou retirée par des influences environnementales, différentes parties de l'ADN deviennent actives. D'après ce que je comprends de la façon dont cela fonctionne (ce qui est certes très peu à ce stade), habituellement ces marqueurs ne sont pas transmis aux descendants des parents. En d'autres termes, les expériences de vie de vos parents ne vous seront pas transmises via l'épigénétique. Cependant, il y a eu des discussions ces derniers temps sur des personnes qui émettent l'hypothèse que non seulement ces changements sont occasionnellement (peut-être régulièrement?) Transmis des parents à la progéniture; l'implication semble être présente qu'ils pourraient également être transmis de manière adaptative. En bref, les organismes peuvent s'adapter à leur environnement non seulement par des facteurs génétiques, mais aussi par des facteurs épigénétiques.

Qui aurait pu deviner que l'évolution de Lamarckian était encore vivante?

Source: Galerie des naturalistes de J. Pizzetta, Paris: Ed. Hennuyer, 1893

Un des exemples donnés dans l'article cible sur le sujet concerne les périodes de fête et de famine. Bien que rares dans la plupart des pays du monde ces temps-ci, ces événements étaient probablement des traits plus récurrents de notre histoire évolutive. L'exemple qui s'y trouve implique le contexte suivant: pendant quelques années, au début de 1900, la nourriture de la Suède était abondante, tandis que pendant les autres années, elle était rare. Les garçons qui atteignaient la puberté juste au moment d'une fête avaient tendance à avoir des petits – enfants qui sont morts six ans plus tôt que les petits-enfants des garçons qui ont connu la saison de la famine pendant la même fenêtre de développement. On nous dit que les causes de la mort impliquent souvent le diabète. Un autre cas concerne les enfants de fumeurs: les hommes qui fumaient juste avant la puberté avaient tendance à avoir des enfants plus gros, en moyenne, que les pères qui fumaient habituellement mais ne commençaient pas avant la puberté. La spéculation, dans ce cas, est que le développement était en quelque sorte affecté de façon permanente par la disponibilité de la nourriture (ou le tabagisme) au cours d'une période cruciale de développement, et ces changements de développement ont été transmis à leurs fils et fils.

En lisant ces exemples, il y avait quelques choses qui me semblaient étranges. Premièrement, il semble étrange qu'aucune mention n'ait été faite de filles ou de petites-filles dans ce cas, alors que dans l'exemple alimentaire, il n'y avait aucune mention de la génération mâle intermédiaire (ils ne mentionnaient que les grands-pères et les petits-pères). Peut-être y a-t-il plus de données qui sont laissées là, mais – dans le cas où aucun effet n'a été trouvé pour les pères ou les filles – il est également possible qu'un seul ensemble de données ait été découpé en plusieurs morceaux jusqu'à les chercheurs ont trouvé quelque chose qui mérite d'être discuté (par exemple, n'a pas trouvé un effet en général? Essayez de briser les données par sexe et de tester à nouveau). Maintenant que cela peut ou peut ne pas être le cas ici, mais comme nous l'avons appris des troubles de la réplication en psychologie, une façon d'augmenter votre taux de faux positifs est de diviser votre échantillon en un certain nombre de sous-groupes différents. Dans l'intérêt de ce post, je vais supposer que ce n'est pas le cas et traiter les données comme représentant quelque chose de réel, plutôt que d'un coup de chance statistique.

En supposant que ce n'est pas seulement un faux positif, il y a deux problèmes avec les exemples tels que je les vois. Je vais me concentrer principalement sur l'exemple de l'alimentation pour mettre en évidence ces problèmes: premièrement, transmettre de tels changements épigénétiques semble inadapté et, deuxièmement, l'histoire derrière cela semble invraisemblable. Prenons les problèmes à leur tour.

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Pour comprendre pourquoi ce type de transmission épigénétique intergénérationnelle semble inadapté, considérons deux enfants hypothétiques nés à un an d'intervalle (par exemple, les années 1900 et 1901). Au moment où le père du premier enfant atteignait la puberté, il y avait une famine temporaire et la nourriture était rare; au moment du deuxième enfant, la famine était passée et la nourriture était abondante. Selon la logique exposée, nous devrions nous attendre à ce que (a) les deux enfants voient leur expression génétique modifiée en raison des marqueurs épigénétiques transmis par leurs parents, affectant leur développement à long terme, et (b) les enfants seront, à leur tour, , passez ces marqueurs à leurs propres enfants et aux enfants de leurs enfants (et ainsi de suite).

Le grand dîner de Thanksgiving qui a donné le diabète à votre petit-fils.

Source: Flickr / Jiayi Li

Les problèmes ici devraient apparaître assez rapidement. Commençons d'abord par supposer que ces changements épigénétiques sont adaptatifs: ils sont transmis parce qu'ils sont reproductivement utiles pour aider un enfant à se développer de façon appropriée. Plus précisément, une famine ou un festin à l'heure de la puberté ou au moment de la puberté devrait être une indication fiable du type d'environnement que leurs enfants peuvent s'attendre à rencontrer. Si un enfant doit faire face à une pénurie de nourriture, il se peut qu'il veuille se développer autrement que s'il s'attend à ce que la nourriture soit abondante.

Maintenant, cela semble bien, mais dans notre exemple, ces deux enfants sont nés à un an d'intervalle et, en tant que tels, devraient être confrontés (globalement) au même environnement, du moins en ce qui concerne la disponibilité alimentaire (puisque les festins et les famines être plus global). Clairement, si les enfants adoptaient différents plans de développement en réponse à cette fête de la famine, les deux (le plan A affecté par la famine et le plan B pas aussi affecté) ne peuvent pas être adaptatifs. Plus précisément, si cet héritage épigénétique tente d'anticiper les conditions futures des enfants par ceux qui sont présents au moment de la puberté de leur père, au moins un des plans de développement des enfants anticipe le mauvais ensemble de conditions. Cela dit, les deux plans de développement pourraient être mauvais, et les conditions pourraient sembler différentes de celles prévues. Essayer d'anticiper les conditions futures que l'on va rencontrer au cours de leur vie (et sur la durée de vie de leurs enfants et petits-enfants) en utilisant uniquement les informations de la brève fenêtre autour de la puberté semble être un plan voué à l'échec ou au moins des résultats sous-optimaux.

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Un deuxième problème se pose parce que ces changements sont supposés être intergénérationnels – capables de transmission sur plusieurs générations. Si tel est le cas, pourquoi les chercheurs de cette étude se seraient-ils penchés sur les conditions auxquelles les grands-parents étaient confrontés au moment de la puberté? Ne devrions-nous pas être plus préoccupés par les conditions qui se présentent à plusieurs générations, plutôt que par les plus immédiates? Pour parler de problème de poule / œuf, les grands-parents en question n'auraient-ils pas hérité de leurs grands-parents des marqueurs épigénétiques, et ainsi de suite? Si tel était le cas, les conditions auxquelles ils étaient confrontés autour de leur puberté seraient non pertinentes (parce qu'ils avaient déjà hérité de tels marqueurs de leurs propres parents) ou auraient également modifié les marqueurs épigénétiques.

Si nous optons pour la première possibilité, étudier les conditions de la puberté des grands-parents ne devrait pas avoir trop d'impact. Cependant, si nous optons pour cette dernière possibilité, nous nous retrouvons dans une situation un peu théorique: si les conditions rencontrées par les grands-parents modifiaient leurs marqueurs épigénétiques, ces mêmes marqueurs ne devraient-ils pas avoir été modifiés par les expériences des parents? Les expériences de leur petit-fils aussi? S'ils sont altérés par l'environnement à chaque génération, ils sont alors de piètres candidats à la transmission intergénérationnelle (tout comme l'ADN qui était en mutation constante). Il y a donc notre dilemme: si l'épigénétique change au cours de sa vie, il est peu probable qu'elle soit transmise entre les générations; Si les changements épigénétiques peuvent être transmis de façon stable à travers les générations, pourquoi se pencher sur la période spécifique avant la puberté pour les grands-parents? Ne devrions-nous pas nous préoccuper de leurs grands-parents, et ainsi de suite?

"Oh non tu ne le fais pas; Tu ne mets pas tout ça sur moi.

Source: Flickr / Jamie Beverly

Maintenant, pour être clair, une famine autour du moment de la conception pourrait affecter le développement d'autres manières, plus mondaines. Si un enfant ne reçoit pas une nutrition adéquate au moment où il grandit, il est probable que certaines parties de son corps en développement ne grandiront pas comme il le ferait autrement. Lorsque vous n'avez pas assez de calories pour soutenir votre plein développement, des compromis doivent être faits, tout comme si vous n'avez pas assez d'argent pour acheter tout ce que vous voulez au magasin, vous devez laisser passer certains articles à payer. autres. Ces types de résultats de développement peuvent certainement avoir des effets en aval sur les générations futures grâce au comportement , mais ils ne semblent pas être le genre de changements qui pourraient être transmis sur la façon dont le matériel génétique peut le faire. On peut dire la même chose de l'exemple du tabagisme: les personnes qui ont fumé pendant les fenêtres critiques du développement peuvent nuire à leur propre développement, ce qui nuit à la qualité de la progéniture qu'elles produisent, mais ce n'est pas du tout la transmission génétique. Il ne serait pas plus surprenant que de découvrir que les parents exposés aux déchets radioactifs ont tendance à avoir des enfants d'une qualité différente de ceux qui ne sont pas aussi exposés.

Dans la mesure où ces changements intergénérationnels sont réels et pas seulement des bizarreries statistiques, il semble peu probable qu'ils puissent être adaptatifs; ils refléteraient probablement plutôt des erreurs de développement. Fondamentalement, la question se résume à la question suivante: les conditions environnementales entourant une fenêtre de développement particulière sont-elles de bons indicateurs des conditions futures au point où vous voudriez non seulement concentrer votre propre développement autour d'eux, mais aussi le développement de vos enfants et leurs enfants à leur tour? Pour moi, la réponse semble être retentissante: «Non, et cela semble être un excellent exemple de rigidité développementale, plutôt que de plasticité». Un tel plan ne permettrait pas aux descendants de répondre particulièrement bien aux exigences de leurs environnements uniques. Je ne suis pas optimiste que ce type de pensée conduira à des révolutions dans la théorie de l'évolution, mais je suis toujours prêt à me tromper si les bonnes données arrivent.