Étiquette : epigénétique

Des chercheurs ont analysé les motifs moléculaires provenant de différents tissus obtenus chez plus de 700 personnes et ont appris que le tabagisme agit comme un accélérateur de vieillissement et implique des changements moléculaires dans des tissus au-delà de ceux directement exposés à la fumée de cigarette. Malgré les campagnes visant à réduire le tabagisme, cette pratique demeure courante et est considérée comme la principale cause de mortalité évitable dans le monde, entraînant 8 millions de décès par an. La mortalité liée au tabagisme est accrue en raison d’un risque accru de maladies respiratoires, cardiovasculaires, métaboliques, auto-immunes, rénales, infectieuses et de cancers. Les études précédentes ont principalement abordé les effets du tabagisme en se concentrant sur les voies respiratoires et le sang entier. Cependant, cette étude a élargi l’investigation à l’impact des cigarettes sur plusieurs tissus humains, utilisant le projet Genotype Tissue Expression (GTEx) qui contient des données de 46 types de tissus humains de 717 individus. Les chercheurs ont comparé l’expression des gènes dans différents tissus entre fumeurs et non-fumeurs. Le nombre de gènes exprimés différemment entre fumeurs et non-fumeurs variait selon les tissus, les plus grandes différences se produisant dans les poumons, le pancréas, la thyroïde et les cellules tapissant l’œsophage. La plupart des changements étaient spécifiques au tissu, 86 % des gènes montrant des changements liés au tabagisme étant altérés dans un seul tissu. Seuls quelques gènes dont l’expression a été régulée à la hausse par le tabagisme étaient communs à neuf tissus différents. Un sous-ensemble de ces gènes avait déjà été signalé comme étant up-régulé par l’exposition directe aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des produits chimiques formés lors du tabagisme. Cette connexion suggère que des composés toxiques issus du tabagisme atteignent également des tissus non directement exposés à la fumée. Un autre sous-ensemble de gènes altérés par le tabagisme dans plusieurs tissus est lié aux fonctions du système immunitaire et à l’inflammation. En plus de l’épigénétique, l’expression génétique peut être affectée par des changements de splicing. Les chercheurs ont observé des événements de splicing alternatif dans 17 tissus de fumeurs, les poumons, la thyroïde et le cœur étant les plus affectés. Environ la moitié des splicing alternatifs ont conduit à l’inclusion ou à l’exclusion d’un exon, entraînant des changements dans la protéine. L’autre moitié des événements de splicing alternatif a entraîné la perte de protéines fonctionnelles correctement codées. Une analyse plus approfondie a été axée sur les quatre tissus montrant le plus de changements liés au tabagisme en expression génique : le poumon, la thyroïde, le pancréas et la muqueuse œsophagienne. Une analyse d’images de ces tissus a suggéré des changements structurels, y compris au niveau cellulaire. Par exemple, dans le tissu thyroïdien, les chercheurs ont observé de plus gros follicules contenant du colloïde, les unités de stockage des hormones thyroïdiennes inactives, ce qui est cohérent avec l’association précédemment rapportée entre le tabagisme et la croissance irrégulière de la glande thyroïde. Les chercheurs suggèrent que le thiocyanate présent dans la fumée de cigarette pourrait jouer un rôle ici, car il inhibe l’absorption d’iode par la glande thyroïdienne, entraînant des problèmes dans la production d’hormones thyroïdiennes. Des recherches antérieures ont observé des similitudes entre les changements d’expression génique liés au tabagisme et au vieillissement dans les voies respiratoires. Ces chercheurs ont élargi l’analyse à différents tissus. Huit tissus ont montré que le chevauchement entre les gènes différentiellement exprimés liés au vieillissement et au tabagisme est plus élevé que ce qui serait attendu par hasard. Les changements dans l’expression des gènes vont dans la même direction, de nombreux gènes étant associés au système immunitaire et à l’inflammation. Au-delà de ces changements dans l’expression des gènes, le tabagisme a également induit des changements dans les motifs de méthylation. En comparant les sites méthylés aux motifs d’expression génique, il a été révélé que, dans l’ensemble, le tabagisme impactait la méthylation de l’ADN et l’expression génique de manière indépendante. Cependant, il y avait également certains motifs partagés entre les gènes dont l’expression est associée au tabagisme et le motif d’hypométhylation lié au tabagisme. Dans les deux groupes, les chercheurs ont noté une enrichissement dans les changements de fonctionnement liés au système immunitaire, suggérant une activation du système immunitaire. La plupart des observations décrites jusqu’ici dans cette étude étaient des associations, et non des liens causaux. Pour établir la causalité, les chercheurs se sont appuyés sur les résultats d’une étude précédente qui a identifié des sites de méthylation spécifiques ayant un effet causal sur les phénotypes liés au vieillissement. Le chevauchement des motifs de méthylation liés au tabagisme avec des sites de méthylation ayant un effet causal sur les phénotypes liés au vieillissement a montré un chevauchement substantiel dans les tissus pulmonaires. Ces résultats suggèrent un effet causal entre le tabagisme et le vieillissement accéléré des tissus, agissant à travers la méthylation de l’ADN sur des sites ayant un impact causal sur le vieillissement. Une analyse plus approfondie de différents sites de méthylation par quelques horloges épigénétiques suggérait que l’accélération de l’âge dans les poumons résulte de perturbations à des sites de méthylation protecteurs, c’est-à-dire des sites qui contribuent à une longévité saine. Les fumeurs sont toujours conseillés d’arrêter de fumer pour améliorer leurs résultats de santé ; cependant, l’arrêt impacte-t-il les changements d’expression génique et les motifs de méthylation de l’ADN ? Les chercheurs ont utilisé des données de fumeurs et de non-fumeurs et les ont comparées à des personnes ayant arrêté de fumer. Cette analyse a suggéré une réversibilité partielle parmi la plupart des gènes, du splicing et des événements de méthylation. Cependant, les chercheurs ont observé des changements d’expression à des gènes plus réversibles que non réversibles, rendant les ex-fumeurs plus similaires aux personnes qui n’ont jamais fumé en termes d’expression génique. Dans la méthylation de l’ADN, il y avait moins de sites réversibles que non réversibles, rendant les ex-fumeurs plus similaires aux fumeurs. En analysant les effets sur l’expression génique et la méthylation de l’ADN partagés entre le tabagisme et le vieillissement, les chercheurs ont noté que chez les personnes ayant arrêté de fumer, les sites de méthylation non réversibles dans les poumons étaient enrichis en sites de méthylation associés à des signatures de vieillissement, mais ce n’était pas le cas pour les sites réversibles et partiellement réversibles, suggérant que les effets du tabagisme qui affectent la méthylation de l’ADN en commun avec le vieillissement sont plus persistants dans le temps. Ce n’était pas le cas pour les changements d’expression génique. Dans l’ensemble, les résultats de cette étude soutiennent l’hypothèse selon laquelle le tabagisme entraîne un vieillissement accéléré, avec une dysrégulation du système immunitaire et de l’inflammation ayant un fort impact sur les deux processus. Bien que l’arrêt puisse aider à renverser certains des changements liés au tabagisme, il existe des signatures moléculaires qui pourraient persister longtemps. Source : https://www.lifespan.io/news/molecular-similarities-between-cigarette-smoking-and-aging/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=molecular-similarities-between-cigarette-smoking-and-aging