MONTRÉAL, le 20 septembre 2021 – Pour la toute première fois, une étude conduite par des chercheurs du CHU Sainte-Justine et de l’Université de Montréal et publiée dans le journal Clinical Epigenetics, démontre qu’une forte exposition à l’alcool pendant la première semaine de grossesse peut avoir des conséquences nuisibles sur le développement du cerveau du fœtus.

L’alcool est reconnu pour altérer les mécanismes agissant dans les processus menant à la méthylation de l’ADN. Ce mécanisme épigénétique fondamental influence l'expression de nos gènes et joue un rôle clé dans de nombreux processus biologiques, notamment le développement embryonnaire.

«Ce qui est nouveau ici, c’est que nos résultats démontrent qu’une forte exposition prénatale à l’alcool sur une courte période altère les futurs profils de méthylation de l’ADN du cerveau du jeune embryon et augmente le nombre de défauts morphologiques, et ce, dès la première semaine de grossesse», explique Serge McGraw, chercheur au CHU Sainte-Justine et professeur au Département d'obstétrique-gynécologie de l’Université de Montréal.

Mieux informer et miser davantage sur la prévention en incitant les futurs parents à suivre les recommandations de la santé publique, qui préconise de s’abstenir entièrement de consommer de l'alcool pendant les neuf mois de gestation, s’impose donc en regard de ces nouvelles connaissances.

Une première semaine sans risque, vraiment ?

«Suivant la fécondation de l’œuf, il s’écoule de 8 à 10 jours avant que l’embryon, constitué alors d'environ 128 à 256 cellules, ne s’implante dans l’utérus. Puisqu’il "flotte" dans le système reproducteur féminin et n’est pas physiquement relié à la mère par le placenta, il n’y a pas d’échange direct de nutriments à travers la circulation sanguine. L’idée préconçue veut donc qu’il n’y ait pas de transfert d’alcool non plus, précise Lisa-Marie Legault, étudiante de doctorat et première auteure de l’étude. Or, moins d’une heure après avoir consommé des boissons alcoolisées, les molécules toxiques sont présentes dans tous les organes de notre corps.»

L’équipe de recherche a en effet démontré qu’au contraire, une forte consommation d’alcool sur une courte période de temps (Binge Drinking en anglais) dès les premiers jours de grossesse alors que l’embryon n’est composé que de 8 cellules causera inévitablement des perturbations lors de la différenciation cellulaire et mènera à des erreurs épigénétiques dans le cerveau du futur fœtus en développement.

Processus épigénétique

«Les mécanismes épigénétiques, à travers l’addition de petites molécules à notre ADN, contrôlent comment les gènes se retrouveront "allumés" ou "éteints" dans nos cellules. Des erreurs épigénétiques peuvent survenir lorsque l’environnement (dans le cas présent l’alcool) influence l’ajout de ces molécules. Au moment du développement embryonnaire, il est normal que certains gènes soient actifs ou inactifs, mais l’alcool perturbe ce processus en bouleversant les mécanismes épigénétiques régulant leur expression dans les cellules», explique Lisa-Marie Legault.

Ces erreurs épigénétiques intervenant au cours du développement embryonnaire sont à l’origine de problèmes morphologiques dans le cerveau. Ces altérations auront des répercussions à long terme et sont possiblement associées aux phénotypes présents dans le trouble du spectre de l’alcoolisation fœtal (TSAF).

Syndrome invisible

Le TSAF est souvent qualifié de trouble invisible dans la mesure où la majorité des enfants touchés ne montrent pas de caractéristiques physiques évidentes. Les personnes atteintes présentent pour la plupart des problèmes d’attention, de mémoire, de comportement, ou d’apprentissage, fréquemment confondus avec d’autres maladies. La forme la plus grave quant à elle touche environ 10 % des enfants et se caractérise par des atteintes visibles, notamment un trouble de la croissance et des difformités faciales.

«Nos travaux menés sur des modèles précliniques ont montré que 81 % des embryons ne présentaient aucun problème morphologique, tandis que 19 % avaient diverses anomalies (p. ex. : atteintes au cerveau, retard de croissance, cardiopathies) pouvant être associées à la forme grave du TSAF, mentionne Serge McGraw. Cependant, lorsque nous avons isolé et analysé le cerveau d’embryons exposés à l’alcool sans défauts physiques apparents, nous avons découvert la présence d’une multitude de perturbations épigénétiques au niveau de la méthylation de l’ADN.»

«Bien qu’une portion de ces altérations soit observée chez les deux sexes pour des gènes associés à diverses voies biologiques, y compris le développement du cerveau et la morphogenèse tissulaire et embryonnaire, nous constatons des erreurs de méthylation induites par l'alcool spécifiques à chacun d’eux. Par exemple, les cerveaux embryonnaires mâles démontrent une vulnérabilité accrue», poursuit-il.

Un régime bénéfique

En outre, des études rapportent que les régimes pauvres en éléments nutritifs importants pour l’organisme exacerbent les effets néfastes de l’alcool sur le fœtus.

«Nous nous intéressons maintenant aux effets bénéfiques d’une diète enrichie aux groupements méthyles, composé par exemple d’’acide folique, de bétaïne, ou de vitamines B12 – essentiels dans les mécanismes de la méthylation de l’ADN –, pour atténuer les effets adverses de l’exposition prénatale à l’alcool chez des populations défavorisées et souffrant de carence alimentaire ou chez les femmes vivant dans des milieux où la consommation d’alcool est partie prenante des habitudes de vie», conclut  Serge McGraw.

À propos de l’étude

L’article «Pre-implantation alcohol exposure induces lasting sex-specific DNA methylation programming errors in the developing forebrain» a été publié en septembre 2021 dans le journal Clinical Epigenetics. La première auteure est Lisa-Marie Legault, étudiante de doctorat sous la direction de Serge McGraw. L’auteur principal est Serge McGraw, chercheur au CHU Sainte-Justine et professeur sous octroi agrégé au Département d’obstétrique-gynécologie de l’Université de Montréal.

L’étude a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada, la Fondation SickKids, le Fonds de recherche du Québec – Santé, l’Université de Montréal, le Réseau québécois en reproduction et le Centre de recherche en reproduction et fertilité

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