axe shao yin: apport de l`epigenetique

AXE SHAO YIN:
APPORT DE L’EPIGENETIQUE
Dr Ariane Giacobino, Dr Marc Petitpierre, Dr H G Dong, Genève
Avec l’aide de la Fondations Lebherz-Cornelius Celsus
Dr Ariane Giacobino:
Spécialiste de génétique médicale,
Privat Docent, Médecin adjoint agrégé,
Département de médecine génétique des HUG
Clinicienne et chercheuse
Domaine de recherche: épigénétique
C/IG
Axe Shao /
Yin
F/V
B
R/V
RP/E
P/GI
 REIN:
 Dépositaire
de l’Essence du Ciel Antérieur (Jing)
 Somme
de l’Essence du père et de la mère, porte les
informations nécessaires au développement de l’embryon
et à la détermination de ses caractéristiques ultérieures
«
Tout ce qui vit existe par et avec les Essences, qui
lorsqu’elles se spécifient, donnent les caractéristiques de
l’espèce, et règlent les conditions de la vie pour chacun de
la naissance à la mort » (C.Larre, E Rochat de la Vallée)
 Parfaite
définition du génome
COEUR:
Siège des Esprits,
représentants entre
Ciel et Terre de la
Vertu du Ciel
Au niveau individuel:
Logis du Shen
Moi conscient
Claude Larre et Elisabeth
Rochat de la Vallée:
Les mouvements du
Coeur
 Dans
le sens Rein/Cœur:
 Influence
d’éléments
constitutionnels dans la
dynamique psychique:
caractère, résilience
 Dans
le sens Cœur/Rein :
 Influence
d’événements
psychiques sur le génome?
 Parfaitement
admis dans la médecine chinoise, où les
émotions sont une cause majeure de maladie
 Plus
difficile en médecine occidentale, où le génome est
plutôt vu comme immuable, modifié seulement par des
mutations aléatoires
 Les
progrès de la génétique ont cependant confirmé cette
vision de la MTC; la fonction des gènes peut être modifiée
par notre environnement au sens large, climatique,
alimentaire, chimique, médicamenteux, mais aussi
psychique; ce mécanisme adaptatif, c’est l’épigénétique.
L’ÉPIGÉNÉTIQUE:
 Décrit
des modifications de la fonction des gènes sans altération
de la structure ou de la séquence du DNA
 Tentative d’adaptation durable de l’expression génique aux
modifications environnementales.
 Activation ou suppression de l’activité d’un ou de plusieurs
gènes en réponse à des stresseurs environnementaux:
climatiques, diététiques, chimiques, psychiques, etc.
 Changements transmissibles d’une génération à l’autre:
avantage évolutionnel potentiel très important, mais aussi
désavantage persistant en cas de modification non favorable
MÉCANISMES DE RÉGULATION ÉPIGÉNÉTIQUE
 Le
mécanisme épigénétique le mieux caractérisé et le
plus facilement mesurable est le processus de
méthylation de l’ADN
DNA methylation occurs only at Cytosine (C)
on Cytosine (C)-Guanine (G) dinucleotides
 Nombreuses
publications mesurant cet effet épigénétique de
l’exposition, pendant ou après la vie intra-utérine, à des composés
chimiques, toxiques, à des régimes alimentaires particuliers, à
des substances addictives, et à des stress psychologiques.
 Ces modifications sont conservées lors des divisions cellulaires, et
parfois d’une génération à l’autre.
 Démonstration chez l’animal d’une transmission
transgénérationnelle de dysméthylation de l’ADN sur 4
générations suite à l’exposition intra-utérine à un toxique.
 La transmission transgénérationnelle semble aussi possible chez
l’homme, même si elle parait être exceptionnelle.
 La
machinerie cellulaire est équipée d’un système
d’effacement/reprogrammation des marques
épigénétiques de méthylation qui intervient à chaque
génération, très tôt dans le développement.
 Ce
système qui efface de façon irréversible les
dysméthylations effectue une remise à zéro qui permet
au fœtus de retrouver un épigénome vierge, prêt à
installer ensuite au cours de son développement et de sa
vie et en fonction de son propre environnement ses
propres marques de méthylation.
EPIGÉNÉTIQUE ET FACTEURS PSYCHIQUES
 Chez
le rat: les femelles gestantes exposées à des
stresseurs donnent naissance à des rats présentant des
troubles du comportements, des troubles de la mémoire
et une hyper-réactivité au stress.
 Idem
en cas de stress post natal; le manque des soins
maternels entraine des modifications de la réactivité au
stress de la progéniture, avec modifications épigénétiques
du gène du récepteur aux glucocorticoïdes.
 Ces
modifications, comportementales et épigénétiques,
sont réversibles par l’exposition des petits rats à des
femelles plus maternantes.
 Idem chez l’homme: la maltraitance subie dans l’enfance,
peut donner lieu à des modifications épigénétiques d’un
gène du récepteur aux glucocorticoïdes et constituer un
facteur de vulnérabilité pour le développement de
troubles psychiques ultérieurs.
 Ces modifications épigénétiques peuvent être retrouvées
et mesurées dans de l’ADN extrait du sang périphérique
des décennies plus tard
 Modifications
identiques chez des individus exposés à la
guerre, particulièrement dans les état de stress posttraumatique.
 Des
femmes exposées à un traumatisme de guerre
majeur ont non seulement des modifications
épigénétiques du gène du récepteur aux glucocorticoïdes,
mais aussi leurs enfants.
En résumé:
environment
genotype(s)
epigenotype(s)
phenotype
epiphenotype
1 individual = 1 genotype = 1 phenotype
dynomic
Jackson, Ann Hum Biol, 2008
ORIGINE ET PRINCIPE DE L’ÉTUDE
 Stress
maternel et modifications épigénétiques chez le
fœtus
R
9, Zhu Bin, «hommage aux mariés»
Rein 9
ORIGINE ET PRINCIPE DE L’ÉTUDE
 Stress
maternel et modifications épigénétiques chez le
fœtus
R
9, Zhu Bin, point de la mauvaise hérédité
 But
de l’étude: contrôle avant et après traitement par
acupuncture du degré de méthylation des gènes
impliqués dans les problèmes psychiques
 Méridien
Shao Yin: Rein et Coeur.
 Partie basse du méridien (ZSY): effet plus Yin, plus organique,
actif sur l’Essence, la reproduction, les os, les moelles
 Partie haute (SSY), plus Yang, avec des indications
essentiellement psychiques : anxiété, dépression, stress, trac,
insomnie, etc.
 La possibilité d’un effet épigénétique de certains points
expliquerait aussi une particularité de l’acupuncture : apparition
tardive mais durable de certains effets de l’acupuncture, suggérant
qu’au-delà de la libération rapide des endorphines et d’autres
neuro-médiateurs que nous connaissons, il y une régulation plus
profonde et plus durable.
NR3C1
Gènes étudiés:
Gène codant pour R aux glucocorticoïdes
Axe de « réponse au stress »
Dans des conditions environnementales psychologiques « délétères»
a été montré comme modulé épigénétiquement
(traumatismes ++, maltraitance, guerre, PTSD)
BDNF
Gène du brain-derived neurotrophic factor
Neurogenèse, mémoire, apprentissage
Impliqué dans maladies psychiatriques, neurologiques
Montré comme subissant des modifications épigénétiques dans des situations d’anxiété,
suicide, conditionnement à la peur, dépression, addiction, douleur neuropathiques et
conditionnement à la douleur
OXTR
Gène du récepteur à l’ocytocine
Emotions et réponses positives, sociabilité, motivation
Montré comme subissant des modifications épigénétiques dans le stress social,
traumatismes
MAOA
Gène de l’enzyme Monoamine Oxydase A
Rôle dans le catabolisme des neurotransmetteurs
Rapporté en lien avec l’agressivité, modulé par les environnements délétères,
l’addiction, la dépression, les émotions négatives
ÉTUDE
 Cabinet
 Patients
consultant pour un problème de « stress » dans des
conditions psychiques variées: le plus souvent anxiété
pathologique et dépression.
 Pas
de groupe contrôle: étude préliminaire dans le but
d’abord de mettre un effet en évidence
 Choix
initial: R 9, C7 et MC 6.
 Un
protocole est une chose, et la pratique en est une autre !
 Impossible de se limiter à ces trois points:
 Le stress, qui est une réalité clinique, se retrouve dans des
situations psychiques, voir psychiatriques, très différentes :
anxiété, dépression, frustration et colère chroniques, trac,
mobbing, burn out, etc.
 Contraire à la pratique d’une bonne acupuncture: la situation,
l’aspect de la langue et les pouls, donc le diagnostic, vont varier
d’un patient à l’autre, et d’une séance à l’autre chez le même
patient, et orienter différemment notre traitement.
 Finalement
conditions de travail habituelles, choix des
points en fonction de la clinique: le plus souvent R3, C7,
MC 6, R9, RP 6, E 36,F 3, P 7, GI 4, VB 13, DM 24
 Séances hebdomadaires initialement, puis espacées selon
résultat
 Durée du traitement: six mois
 Prélèvement d’un échantillon de sang complet au début
et à la fin du traitement; conservation au congélateur
avant le transport à l’unité de génétique
 Aléas de la pratique en cabinet: 15 patients au départ, 8
à la fin de l’étude
RÉSULTATS: AUCUNE DIFFÉRENCE POUR TROIS DES GÈNES ÉTUDIÉS
MPP DNAs
mean % CpG methylation
70
A
B
60
50
40
30
20
NR3C1 and MAOA : No
significant difference
as well
10
0
OXTR
MAIS DIFFÉRENCE DE PRÈS DE 50% POUR LE PROMOTEUR
DU BDNF
BDNF gene
promoter
MPP DNAs
mean % CpG methylation
10
A
B
8
6
4
**
2
0
BDNF
Preliminary results:
Excellent qualitity of extracted DNA and analyses (technical aspects-reproducibility)
Statistically significant differences observed before vs after treatment,
in DNA from peripheral blood
(although both sexes, ages, relative heterogeneity of clinical presentation)
► results need to be confirmed and expanded on a larger cohort
 Les
résultats montrent une modification nette de la méthylation du
promoteur du gène BDNF, dans le sens d’une diminution
significative de la méthylation après traitement.
 Cela va dans le sens de ce qui a été décrit pour ce gène, la
méthylation étant plus importante dans les états de stress posttraumatique, et environnements psychologiques délétères que chez
des sujets contrôles ou considérés « sains ».
 A noter aussi qu’une modification de la méthylation du gène, a été
décrite comme associée à une diminution des scores de dépression
après psychothérapie, chez des sujets avec une psychopathologie.
 Ces résultats, sur un petit nombre de cas, témoignent déjà de la
faisabilité et de modifications de méthylation cohérentes, par
rapport aux travaux publiés dans le domaine de l’épigénétique.
BDNF: BRAIN DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR
 Membre
de la famille des neurotrophines
 Présent dans le système nerveux central et périphérique, mais
aussi rétine, reins et prostate
 Effet neuroprotecteur , mais aussi neurogenèse
 Actif dans des aires vitales pour la mémoire et les fonctions
cognitives
 Module l’activité de nombreux récepteurs à
neurotransmetteurs dont le récepteur alpha 7 nicotinique
 Lien avec la dépression, la schizophrénie, les TOC, la maladie
d’Alzheimer, la démence l’anorexie mentale ou la boulimie
 Augmente avec activité physique et psychothérapie
CES RÉSULTATS CORROBORENT D’AUTRES TRAVAUX
CONCLUSION
 Faiblesses
d’une telle étude:
 Pas de groupe contrôle: impossible de faire la différence
entre la prise en charge globale et les effets propres de
l’acupuncture, puisqu’une diminution de la méthylation
de ce gène a aussi été décrire après psychothérapie.
 Pour remplir toutes les conditions d’une étude, il faudrait
un groupe contrôle, avec un simulacre d’acupuncture,
problème bien connu…
 Il faudrait également déterminer si ces changements sont
spécifiques, en utilisant d’autres points.
 Acquis
important: la méthylation par le stress ou toute
souffrance psychique du gène qui code pour le BDNF est
diminuée de moitié par l’acupuncture dans cette petite
étude ; ce qui permet une augmentation de l’activité de ce
gène, donc de la production de ce facteur, impliqué dans
la neuroprotection, la neurogenèse, la mémoire, les
processus cognitifs, la dépression, la maladie
d’Alzheimer, et la douleur.
 Ces résultats recoupent ceux d’autres études, pratiquées
essentiellement sur les rats ou les souris, mesurant la
sécrétion de BDNF dans le tissu nerveux, utilisant
l’électro acupuncture, dans des travaux portant sur la
régénération du tissu nerveux après lésion iatrogène, ou
dans le Parkinson
 Et
aussi:
 Un
mécanisme de plus pour expliquer certains effets de
l’acupuncture, et qui pourrait après confirmation
légitimer l’emploi des aiguilles dans les pathologies
neuro-dégénératives.
 Argument
important pour valider notre pratique,
d’autant plus que ces résultats ont été obtenus dans le
cadre d’une consultation normale, sans stimulation
forcenée des aiguilles, et sans électroacupuncture .
POUR LA SUITE:
 Intérêt
de l’acupuncture dans les pathologies neurodégénératives.
 Economies potentielles importantes dans le domaine de
la santé.
 Comment poursuivre? Quelles collaborations?
Des
questions?
One of our studies (in Translational Psychiatry)
Increased methylation of glucocorticoid receptor gene (NR3C1) in adults with a history of childhood
maltreatment: a link with the severity and type
of trauma (publié dans Translational Psychiatry)
Maltreatment during childhood (gradation: 0, little, moderate, severe)
proportional epigenetic modification (↑ methylation)
Technical development: Pyrosequencing – Methylation analysis
sequencing-by-synthesis method : quantitatively monitors the real-time incorporation
of nucleotides through the enzymatic conversion of released pyrophosphate into a
proportional light signal
degree (%) of methylation at each CpG position in a sequence determined from the
ratio of T and C at the corresponding position
CpG
BDNF gene structure – 13 CpGs analysed
pyrosequencing
Methylation effects on specific gene’s promoters
The epigenome of the developing foetus is especially sensitive to
maternal stress + nutrition, exposure to environmental toxins , …
pregnant female exposed to stress factors/ low maternal care after birth
→ analysis of promoter of NR3C1 gene in the brain of the offspring:
→ changes in cytosine methylation → changes in gene’s transcription
→ changes in phenotype (behaviour, stress hyperreactivity)
Hypothesis:
Neurotransmitter release → activation of a signalling pathway → recruitment of particular transcription
factors and their recognition of elements in specific genes → histone acetyltransferases/methylationdemethylation enzymes recruitment → chromatin modifications
Regulation of gene expression: 2 components
Labile, transient: “moment-to-moment”
-transcriptional activators and repressors-
Epigenetic, stable enough to be transmittable
- modifications of chromatin structure -
DNA methylation occurs only at Cytosine (C)
on Cytosine (C)-Guanine (G) dinucleotides
CpG
Methylation
Promoters of housekeeping and some tissue-specific genes
transcription
Promoter
Gene A – cytosines unmethylated in the promoter
No transcription
Meth
Promoter
Gene A – cytosines methylated in the promoter