Au cours du développement précoce, les génomes paternels et maternels sont séparés dans les gamètes. C’est à ce moment crucial que se mettent en place les marques épigénétiques parent-spécifiques, à des sites précis du génome, importants pour le développement fœtal ultérieur. Après la fécondation, et lors de la phase préimplantatoire et d’implantation précoce, l’ADN de l’embryon est soumis à une déméthylation massive, à l’exception des marques épigénétiques parent-spécifiques. Les phases dynamiques de méthylation dans les gamètes, et de déméthylation dans le zygote en préimplantation rendent l’ADN gamétique et fœtal vulnérable aux agressions environnementales. 

Lorsque des souris enceintes sont exposées à des doses de bisphénol A reproduisant les taux circulants observés chez les femmes enceintes, la méthylation de l’ADN se trouve modifiée et, par conséquent, l’expression des transcrits de certains gènes parent-spécifiques comme Igf2. La descendance de ces souris développe un phénotype métabolique d’intolérance au glucose secondaire à une quantité diminuée de cellules ß-pancréatiques. 

Tout se passe comme si l’environnement maternel avait influencé l’épigénétique fœtale, puis que certaines modifications épigénétiques avaient été transmises à la génération suivante. 

Les techniques de procréation médicalement assistée (PMA) modifient l’environnement des gamètes et/ou du zygote lors de toutes ces phases du cycle épigénétique : superovulation, fécondation in vitro (FIV) et culture cellulaire, transfert des embryons. Plusieurs études ont montré l’association entre PMA et risque de pathologies de l’empreinte parentale, en particulier le syndrome de Beckwith-Wiedemann et le syndrome d’Angelman. Cependant, du fait de la variété des techniques utilisées et de l’hypo- ou de l’infertilité sous-jacente, il est difficile d’en démontrer le/les mécanismes. Le modèle animal permet de se départir du rôle possible des troubles de la fertilité et de disséquer l’influence potentielle des différentes techniques sur le génome fœtal. Quelle que soit la technique de PMA appliquée à la souris, le poids moyen des placentas issus des grossesses post-PMA est augmenté par rapport à ceux issus des grossesses spontanées. In vitro, les modifications épigénétiques ne sont détectées que dans les tissus fœtaux issus de grossesses postfécondation. 

Il semble donc que l’accumulation des techniques (superovulation, FIV, transfert d’embryon) soit le facteur déterminant principal d’apparition et de sévérité des modifications épigénétiques (1). 

Référence :

1. De Waal E et al. The cumulative effect of assisted reproduction procedures on placental development and epigenetic perturbations in a mouse model. Hum Mol Genet 2015;24(24):6975-85.