L’épigénétique ou comment le cerveau change de la naissance à l’adolescence

Que le comportement et les acquisitions évoluent au cours de l’enfance, rien de nouveau. Comprendre comment l’épigénétique intervient dans le processus en revanche est inédit. Une équipe californienne du Salk Institute for Biological Studies en collaboration avec l’Université de Barcelone vient de décrire comment l’extinction ou l’allumage des gènes, via la méthylation de l’ADN, se met en place au cours du développement. Ce processus se modifie profondément au niveau du cortex frontal de la naissance à la fin de l’adolescence, traduisant l’établissement d’un nouveau réseau de communication synaptique.

La méthylation régule les synapses

Pour obtenir ces résultats, les chercheurs ont comparé les sites exacts de méthylation dans l’ensemble du génome cérébral à différents âges de la vie, chez des nouveau-nés, des adolescents âgés de 16 ans et des adultes âgés de 25 à 50 ans. Le phénomène augmente progressivement jusqu’à l’entrée à l’âge adulte. « La méthylation de l’ADN joue un rôle clef dans le profil de communication synaptique, explique l’un des auteurs, le Dr Manuel Esteller de l’université de Barcelone. (...) Les formes de méthylation de l’ADN font la distinction avec les gènes spécifiques d’une activité cellulaire. Même dans la matière grise, il existe des sous-types cellulaires comme les neurones pyramidaux et les cellules à GABA qui présentent des profils spécifiques de méthylation de l’ADN. »

Une forme spécifique « non-CG »

Les chercheurs ont découvert qu’il existe une forme de méthylation dans les neurones et la glie dès la naissance. Plus surprenant, ils ont montré également qu’une seconde forme dite « non-CG » quasi exclusive aux neurones s’accumule au fur et à mesure de la maturation cérébrale, devenant ensuite la forme dominante dans le génome neuronal. « C’est comme mettre un accent grave ou aigu sur un mot, dans notre cas sur un gène pour en changer le sens », explique le scientifique. Jusqu’à présent, on pensait que la méthylation « non-CG » était réservée aux cellules souches et disparaissait avec leur différenciation.

Le rôle de l’épigénétique en psychiatrie

Ces résultats pourraient expliquer non seulement le phénomène de plasticité cérébrale au fil des expériences de la vie mais aussi aider à comprendre certaines maladies psychiatriques. Il existe un consensus parmi les neuroscientifiques pour penser que certains troubles mentaux sont la résultante d’une prédisposition génétique avec des facteurs environnementaux. La méthylation de l’ADN pourrait être l’un d’entre eux. « Nous devons chercher à déterminer dans quelle mesure des altérations mineures dans le programme de méthylation de l’ADN au cours du développement postnatal précoce peuvent être associées à des troubles neuropsychiatriques comme l’autisme ou la schizophrénie », poursuit le chercheur.

Science, publié le 4 juillet 2013