Partie 1 : Est-ce une révolution ?
1. Le pouvoir du contexte
2. L'ADN ne fonctionne pas de cette façon.
3 Développement, interactions cellule-contexte
4 Qu'est-ce que l'ADN ?
5. Analyse approfondie : ADN
6. Commande, mise en marche ou arrêt de l'interrupteur
7. Analyse approfondie : Réglementation

Partie 2 : Concepts fondamentaux de l'épigénétique
8 mécanismes épigénétiques qui modifient le corps et le comportement
9. Analyse approfondie : Épigénétique
10 Comment les expériences modifient le cerveau
11. Plongée en profondeur : Expérience
12 Études sur les primates
13 La science de la mémoire
14. Analyse approfondie : La mémoire
15 Nous sommes ce que nous mangeons
16. Analyse approfondie : Nutrition

Signification et mécanisme du troisième héritage
17 Les effets de l’épigénétique sont héréditaires.
18 Dans la mer de la diversité
19 Preuves que l'expérience est héritée
20 Effet Grand-Parent

Partie 4 : Découvrir le sens caché
21 choses à surveiller
22 Espoir bien fondé
23 leçons clés de l'épigénétique comportementale

Huzhou

L'épigénétique, le sujet le plus en vogue en biologie
Explication scientifique de la manière dont les expériences s'inscrivent dans le corps et l'esprit.

L’épigénétique désigne « la manière dont le matériel génétique est activé ou désactivé en fonction des différents contextes ou situations ».
En d'autres termes, l'épigénétique affecte notre corps et notre esprit en modifiant le fonctionnement de l'ADN sans en changer la séquence de bases.
Cela signifie que nous pouvons modifier nos pensées, nos sentiments et nos comportements en activant (activant) ou en désactivant (silençant) nos gènes.

L'idée que les expériences affectent à la fois le corps et l'esprit peut ne pas sembler nouvelle au premier abord.
Nous considérons comme allant de soi que le stress provoque des maladies, que notre alimentation a un impact direct sur notre corps et que la négligence ou les mauvais traitements subis durant l'enfance ont des répercussions négatives sur notre santé mentale à l'âge adulte.
Cependant, la manière dont nos expériences affectent réellement nos « états biologiques au niveau moléculaire » reste un mystère.
L'épigénétique apporte des preuves scientifiques à ce processus.


Selon Robert Sapolsky, professeur de biologie et de neurosciences à l'université de Stanford, « l'épigénétique est le sujet le plus en vogue en biologie ».
En fait, dans PubMed, un moteur de recherche d'articles sur les sciences de la vie, la médecine et la psychologie relevant des National Institutes of Health, seuls 46 articles mentionnaient l'« épigénétique » sur une période de 36 ans, de 1964 à 2000.
Cependant, au cours de la première décennie du XXIe siècle, 1 922 articles mentionnaient l’épigénétique.
C'est plus de 40 fois ce nombre.
Ce qui est encore plus surprenant, c'est que rien qu'en 2013, 2 413 articles mentionnaient l'épigénétique.


Si la recherche dans ce domaine a connu une telle explosion, c'est parce que l'épigénétique explique en réalité un très grand nombre de phénomènes.
Par exemple, « psychose, mémoire et apprentissage, dépression, cancer, rythmes circadiens, obésité et diabète, autisme, hérédité des traits, homosexualité, dépendance, vieillissement, morphologie des insectes, exercice physique et nutrition, toxines environnementales… » et la liste est loin d’être exhaustive.
Étant donné la grande diversité des domaines de la vie que l'épigénétique peut expliquer, cet ouvrage se concentre sur l'épigénétique comportementale, « l'étude de la façon dont les effets épigénétiques influencent les processus psychologiques tels que la réactivité émotionnelle, la mémoire et l'apprentissage, la santé mentale et le comportement ».


Ce qui compte, ce ne sont pas les gènes avec lesquels vous naissez.
Que font les gènes ?

La première partie, « Est-ce une révolution ? », examine les questions qui ont suscité un tel engouement dans le domaine de l'épigénétique.
Premièrement, il est souligné que l'épigénétique, devenue un domaine bien établi de la biologie, a découvert qu'il existe en réalité des éléments attachés à notre ADN (marques épigénétiques) et que ceux-ci ont une influence décisive sur le fonctionnement de l'ADN.
Il affirme notamment que l'épigénétique a profondément bouleversé le débat « inné ou acquis », car elle suggère que « nos expériences et les circonstances dans lesquelles nous évoluons » peuvent influencer les marques épigénétiques (chapitre 1). L'épigénétique remet également en cause notre conception préconçue de l'ADN : le déterminisme génétique, selon lequel « nos gènes innés déterminent notre phénotype (nos traits de personnalité) ».
L'ouvrage affirme que l'ADN ne peut créer à lui seul aucune de nos caractéristiques et souligne que nos traits sont créés par l'interaction de « facteurs génétiques » et de « facteurs non génétiques ».
Étant donné que l'activité des gènes varie en fonction de l'expérience et de l'environnement, ce n'est pas tant ce que vous possédez comme ADN qui importe, mais ce que cet ADN fait. (Chapitre 2)

Comment les marques épigénétiques régulent-elles l'ADN ? Cet ouvrage propose une présentation accessible des mécanismes épigénétiques qui inhibent (méthylation de l'ADN) et activent (acétylation des histones) les gènes.
L'exemple le plus représentatif est la méthylation de l'ADN, qui est le processus par lequel des molécules appelées groupes méthyle se fixent à l'ADN, de la même manière que les particules de poivre saupoudrées sur une assiette de spaghetti se fixent aux brins de pâtes (bien sûr, les groupes méthyle sur l'ADN se fixent plus fortement que le poivre sur les pâtes).
On sait que la « méthylation de l'ADN » a pour principal effet de réduire au silence les gènes (de les rendre non fonctionnels).
Un autre mécanisme épigénétique se produit lorsque des groupes acétyle se fixent à des molécules appelées « histones », qui sont les brins enroulés d'ADN.
L'acétylation des histones a un effet inverse à celui de la méthylation de l'ADN : elle augmente l'expression (fonction) des gènes. (Chapitre 6)

L'expérience peut activer ou désactiver les gènes.
Comment est-ce possible ?

La deuxième partie, « Concepts de base de l'épigénétique », examine les théories fondamentales de l'épigénétique comportementale, depuis des cas de recherche bien connus jusqu'à une variété d'expériences nouvelles et de pointe.
L'expérience de Harlow sur « la consolation par le toucher » souligne notamment que si les expériences vécues au début de la vie produisent certains résultats (les enfants négligés ou maltraités dans leur petite enfance sont plus susceptibles de développer des troubles mentaux plus tard dans leur vie, ou les bébés prématurés prennent du poids, réduisent leur stress et ont une réaction à la douleur moins intense lorsqu'ils reçoivent un massage), il est important de comprendre « comment » l'expérience produit ces résultats.
Si nous comprenons les principes par lesquels une expérience vécue dans la petite enfance nous influence des années plus tard, nous pouvons créer un recours autre que celui de persuader les parents de ne pas maltraiter ou négliger leurs enfants.
Ce chapitre détaille l'étude novatrice et la plus représentative menée sur les rates par Michael Meaney et Moshe Szyf de l'Université McGill, qui a révélé les effets et les conséquences physiques des expériences vécues au début de la vie. (Chapitre 10)

Existe-t-il des études examinant l'impact épigénétique de l'expérience sur les humains (ou les primates) ? L'ouvrage présente des études cérébrales de victimes de suicide, révélant que les expériences vécues durant l'enfance sont liées à l'état épigénétique d'une personne, ainsi que des analyses sanguines de macaques rhésus, démontrant que des séquences dominantes peuvent modifier le statut de méthylation de l'ADN.
En outre, nous examinons le flot de recherches sur les cellules sanguines humaines qui a émergé au fil des ans, affirmant que la recherche sur le sang a ouvert la « possibilité » de comprendre le statut épigénétique humain (Chapitre 12).

Parmi les autres sujets fascinants, citons l'implication des mécanismes épigénétiques dans la création et le stockage des souvenirs (chapitres 13 et 14), et les discussions sur l'influence épigénétique de l'état nutritionnel et des habitudes alimentaires sur l'expression des gènes (chapitres 15 et 16).
En particulier, il apparaît de plus en plus clairement que « ce que consomme un futur père » peut également influencer les caractéristiques de ses enfants plus tard, démontrant ainsi que « les influences psychologiques et biologiques de l'épigénétique » peuvent être héritées.

Les gènes imprégnés d'expérience se transmettent de génération en génération.
Comment est-ce possible ?

La troisième partie, « La signification et le mécanisme de l’hérédité », apporte des preuves expliquant comment les effets de l’épigénétique sont effectivement transmis de génération en génération.
La biologie moderne considère qu'il existe une « barrière » entre nos cellules germinales (spermatozoïdes et ovules) et nos cellules somatiques (toutes nos autres cellules) qui les empêche de s'influencer mutuellement, et que par conséquent « les caractères acquis ne peuvent pas être hérités ».
Cette « synthèse moderne » soutient que seuls les gènes sont à l'origine de l'évolution et que les expériences de vie n'ont aucun effet sur la descendance.


Cependant, selon le livre, l'épigénétique prouve que les expériences sont transmises d'une génération à l'autre non seulement par le « comportement et l'environnement » (chapitres 17 et 18), mais aussi par la « lignée germinale » (chapitre 19).
L'ouvrage met en lumière le fait que les effets épigénétiques sont transmis par la lignée germinale, avec des études montrant que le régime alimentaire des souris gestantes affecte la méthylation de l'ADN (silençage des gènes) et la couleur du pelage de leur progéniture, et des études examinant les changements chez la progéniture femelle de souris mâles nourries avec un régime riche en graisses.

L’étude suédoise menée dans la région d’Överkalix, qui a révélé que l’état nutritionnel des grands-parents (et des ancêtres) est héréditaire, constitue la partie la plus surprenante et la plus intéressante de cet ouvrage (chapitre 20). Cette étude s’inspire de l’étude néerlandaise sur la famine, l’une des études les plus représentatives en épigénétique.
Dans la partie la plus septentrionale de la Suède, à Överkalix, on a retrouvé des archives des récoltes annuelles de céréales datant des XIXe et XXe siècles.
Ces données ont permis au scientifique Lars Orlov Bygren et à ses collègues de mener des études épidémiologiques novatrices afin de déterminer si la quantité de nourriture disponible pour une génération donnée était liée aux caractéristiques de ses descendants.
Les résultats de l'étude sont véritablement étonnants.
En effet, les résultats suggéraient que « si un certain mâle ne recevait pas suffisamment de nourriture pendant sa période de croissance lente (de 9 à 12 ans), son futur fils avait moins de risques de mourir de complications cardiovasculaires ».
Cet effet s'est transmis de père en grand-père, et il démontre que « les effets épigénétiques sont transmis par la lignée germinale », puisque leurs petits-enfants n'étaient pas présents, ni sous forme d'embryons ni sous forme de cellules germinales primordiales, au moment où ils ont trop mangé ou souffert de famine.

Des points à surveiller avec la hausse des températures, mais il y a aussi des raisons d'espérer.

La quatrième partie, « À la recherche du sens caché », examine les limites et les enseignements porteurs d'espoir de l'épigénétique.
Premièrement, il souligne que, bien que l'épigénétique soit un domaine « en plein essor et prometteur », il reste encore beaucoup à découvrir, et qu'il ne faut donc pas lui accorder une confiance aveugle (chapitre 21). Il affirme qu'il est dangereux de s'enthousiasmer au point de développer une autre forme de déterminisme, comme le « déterminisme épigénétique », en raison des découvertes surprenantes de l'épigénétique comportementale.
L'ouvrage souligne que si certaines études sur l'épigénétique comportementale ont mis en évidence l'impact à long terme des premières expériences, cela ne signifie pas nécessairement que « les premières expériences d'un bébé auront un impact durable sur ses caractéristiques ».
L'auteur s'exprime avec assurance.
« Le développement humain n’est pas un processus déterministe », dit-il, ajoutant : « C’est une fausse hypothèse de croire que notre destin est entièrement déterminé dès les premiers stades de la vie. » (p. 362) Il souligne également qu’il est très improbable que l’épigénétique soit la voie par laquelle les souvenirs psychologiques de nos ancêtres sont transmis.
Bien que les marqueurs épigénétiques reflètent certains « aspects » de l'histoire de nos ancêtres (par exemple, la quantité de nourriture qu'ils ont consommée à un moment précis de leur vie), il est difficile de croire que nos génomes contiennent des souvenirs spécifiques des expériences de nos ancêtres.

Malgré certaines limitations, l'auteur prédit que les nouvelles connaissances en épigénétique mises au jour par les scientifiques auront des effets positifs et concrets dans divers domaines (chapitre 22). Elles pourront servir de base au développement de médicaments ou de méthodes à effet thérapeutique contre le cancer, le vieillissement, les addictions, les troubles de la mémoire comme la maladie d'Alzheimer et le syndrome de stress post-traumatique, ainsi que les pathologies mentales telles que la schizophrénie, le trouble bipolaire, l'autisme et la dépression.
En fait, explique-t-il, des médicaments épigénétiques ont été mis au point et sont utilisés pour traiter le cancer, et il est fort probable que des traitements pour les troubles de la mémoire et la dépression/l'anxiété seront également développés à l'avenir.

Principales implications de l'épigénétique comportementale

Les découvertes étonnantes en épigénétique, qui étudient comment le génome se modifie en fonction de l'environnement et du contexte, ont bouleversé les dogmes et les paradigmes de la biologie. Elles remettent en cause non seulement le « déterminisme génétique » selon lequel l'ADN détermine les caractéristiques humaines, mais aussi la dichotomie classique entre « l'inné et l'acquis ».
La conviction que l'expérience influence continuellement les gènes remet également en question l'idée que « les premières expériences déterminent l'avenir ».
Comme le souligne à plusieurs reprises le livre : « Si vous voulez savoir à quel point un bébé sera intelligent à l’âge adulte, il vous suffit d’attendre. » Cela signifie que même si une expérience traumatisante vécue pendant l’enfance a provoqué un syndrome de stress post-traumatique, des expériences futures peuvent contribuer à en atténuer les symptômes.


Les implications de l'épigénétique sont incroyablement vastes et complexes, mais le message que les non-scientifiques peuvent en retirer peut être un peu dépassé.
L’auteur déclare : « Les conseils que nous pouvons tirer des données disponibles aujourd’hui ne sont pas si différents des conseils que nous aurions entendus même si nous ne connaissions rien à l’épigénétique » (p. 423).
Des conseils comme manger beaucoup de légumes, entretenir de bonnes relations sociales et éviter les toxines.
Le message est clair : nous devons prendre soin de nos enfants avec attention, choisir et aménager soigneusement leur environnement, et vivre de manière à favoriser leur santé et leur développement.


Cependant, le fait que les leçons de l'épigénétique soient ennuyeuses ne signifie pas qu'elles sont dénuées de sens.
La conviction que « l'expérience et l'environnement » sont importants a un impact profond sur notre façon de vivre et sur la façon dont nous traitons les personnes qui nous entourent.
L'épigénétique a des implications importantes pour tous : les personnes qui se demandent si elles doivent entreprendre la tâche fastidieuse de faire de l'exercice, les parents soucieux de la façon d'élever leurs enfants, les médecins qui tentent de comprendre comment fonctionnent les médicaments et les politiciens qui recherchent des moyens de protéger le public contre les toxines environnementales.
L'épigénétique est incroyablement importante pour chacun d'entre nous, d'une manière ou d'une autre.


Aujourd’hui, l’adage « C’est votre façon de vivre qui compte » n’est plus qu’un slogan.
Même en sciences moléculaires, cela se vérifie.
Il nous appartient, bien sûr, de choisir.