Récemment décrit, le silençage génique est un mécanisme sophistiqué de contrôle des fonctions tissulaires. La découverte d’un vaste répertoire de molécules silencieuses dans le lait maternel a marqué une étape importante dans la physiologie de l’allaitement. Ainsi, la perception du lait est passée d’un « simple aliment » à un système de communication materno-néonatal hautement sophistiqué.
Dans cet article, nous explorerons comment les molécules silencieuses présentes dans le lait maternel orchestrent la programmation génétique précoce du bébé.
Quel est le mécanisme du silençage génique ?
Pour expliquer ce processus, il faut se rappeler que l’ADN et l’ARN sont deux types d’acides nucléiques. Chaque type correspond à de longues molécules dans lesquelles sont enchaînées des molécules plus petites appelées « bases ». Sur la base de la séquence spécifique de bases, deux brins d’acide nucléique peuvent se reconnaître et se joindre pour former un double brin.
D’une part, les séquences de base de l’ADN forment un « modèle » pour la séquence des gènes. D’autre part, cette information de chaque gène est copiée dans un ARN messager (ARNm). Cette transmission du code ADN à l’ARNm est la première étape de la fabrication des protéines.
Le silençage génique s’obtient en bloquant ou en interférant avec l’ARNm. Ceci constitue un processus inné qui aboutit à la destruction de la copie du gène que porte l’ARNm.
Comment se déroule le processus ?
Pendant le silençage, de petites séquences d’ARN interférentes (ARNi) se couplent à l’ARNm, et cette paire ARNm-ARNi est détectée et détruite. Il convient de noter que le couplage ARNm-ARNi nécessite que les deux soient complémentaires. Ce qui rend le processus spécifique au gène. À ce jour, un répertoire de 1 080 molécules de silençage différentes fut signalé chez l’homme, dont près de 400 ont été détectées dans le lait maternel.
Quel rôle joue le silençage génique pendant l’allaitement?
Au début, lorsque le silençage a été révélé, il était considéré comme un mécanisme de défense appelé à faire taire les ARNm nocifs, comme c’est le cas avec les virus. Cependant, on sait aujourd’hui qu’il a le potentiel de réguler des processus très complexes.
Chez le nourrisson, il met en évidence la régulation de la réponse immunitaire et la régulation de la différenciation (ou maturation) cellulaire. Sans aucun doute, les deux fonctions sont extrêmement importantes pour le développement du bébé.
Comment ces molécules silencieuses se déplacent-elles dans le lait maternel ?
L’ARNi du lait se déplace dans de petites capsules lipidiques appelées « exosomes » ainsi que dans les globules gras du lait. Ces exosomes bourgeonnent à partir des cellules épithéliales de la glande mammaire.
Grâce à ce conditionnement particulier, les exosomes s’intègrent très facilement dans les cellules intestinales. Là, ils peuvent atteindre deux destinations. La première: réguler la fonction de la cellule intestinale elle-même. Puis la seconde: traverser l’intestin et atteindre la circulation sanguine pour agir sur un tissu cible.
Autres faits que vous aimeriez connaître sur les molécules silencieuses
- Pratiquement toutes les cellules vivantes synthétisent et sécrètent des exosomes. Chacune avec son propre contenu en ARNi, qui régule l’expression et le métabolisme des gènes.
- Ce mécanisme médié par les exosomes peut agir sur des cellules voisines dans le même tissu ou sur des cellules distantes, voyageant dans le sang.
- On estime que l’ARNi régule l’expression et le métabolisme d’environ 60 % des gènes humains.
- Les scientifiques ont déterminé que la production inappropriée d’ARNi spécifique est associée au développement de diverses maladies.
- Les préparations pour nourrissons sont déficientes en ARNi exosomal.
- Une grande variété d’organismes, y compris des animaux, des plantes et des champignons, produisent et sécrètent des exosomes chargés d’ARNi.
- La connaissance du fonctionnement de l’ARNi s’applique de manière expérimentale pour éliminer des gènes à des fins de recherche et thérapeutiques.
Bibliographie
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