Résumé

Comment le maternage change-t-il le système nerveux ? Des résultats récents suggèrent que le comportement maternel peut modeler le cerveau infantile en ” allumant ” ou en ” éteignant ” des gènes pendant le développement. Certains des gènes affectés sont importants pour l’expression des comportements maternel et social, conduisant à des changements à long terme des comportements de soins des jeunes. Ces travaux fournissent de nouveaux éclairages pour comprendre la transmission du comportement d’une génération à l’autre et les interactions entre les gènes et l’environnement au cours de la vie.

Le comportement maternel

Très tôt après la naissance, le cerveau du nouveau né change rapidement, ce qui rend cette période très sensible pendant laquelle des expériences susceptibles d’affecter le système nerveux central peuvent avoir un effet durable. Pour explorer comment le cerveau est modelé par ces expériences, le développement nerveux de jeunes rongeurs a été étudié lorsqu’ils reçoivent des niveaux de soins maternels de haute ou de faible intensité. Les ratons nouveau-nés, comme les bébés humains, ont besoin de s’alimenter, de chaleur et de stimulation pour grandir. Chez les rongeurs, les mères fournissent cette stimulation en léchant et en toilettant (LT) leurs jeunes. Cependant, toutes les mères ne fournissent pas le même niveau de soins à leurs petits. Les jeunes qui reçoivent de bas niveaux de LT ont moins de récepteurs aux glucocorticoïdes dans l’hippocampe, ainsi qu’une altération des connexions neurochimiques de dopamine, sérotonine et GABA dans le système nerveux central. Ces changements nerveux apparaissent tôt dans l’enfance et se maintiennent chez l’adulte avec des conséquences comportementales au cours de la vie de l’animal.

Telle mère, telle grand-mère

Aussi bien chez l’homme que chez l’animal, des indices montrent que les mères et leurs filles ont des styles de comportement maternel très similaires. Ceci est tout particulièrement vrai chez les rongeurs, puisque les mères qui montrent un faible niveau de léchage/toilettage tendent à avoir des filles qui montrent également un niveau bas de ces comportements. Bien que ceci puisse suggérer que cette transmission des soins maternels entre générations soit du à une variabilité génétique transmise entre mère et fille, des études d’adoptions croisées ont montré que c’est la qualité des soins maternels reçus dans l’enfance qui prédit le comportement maternel des petits. De plus, ces effets peuvent être transmis aux femelles des générations suivantes, de telle manière que les mères, les filles et les petites-filles présentent des caractéristiques de soins maternels similaires. Pour comprendre comment s’opère cette transmission trans-générationnelle du comportement, nous devons d’abord préciser quels mécanismes cérébraux peuvent contrôler les différences interindividuelles de comportement maternel.

Les études du comportement maternel chez la rate suggèrent que le maternage est transmis ” épigénétiquement ” entre mère et fille par les niveaux de méthylation du promoteur du gène du REalpha.

Un moment de réceptivité privilégié

A la fin de la gestation, les niveaux d’œstrogènes s’élèvent fortement et provoquent une augmentation des récepteurs à l’ocytocine (ROT) dans l’utérus, la glande mammaire et l’hypothalamus. Cette régulation positive des récepteurs joue un rôle critique pour préparer la femelle à mettre au monde, allaiter ses jeunes et à s’y attacher. Pour que l’oestradiol modifie les niveaux de ROT, cette hormone doit se lier aux récepteurs aux œstrogènes (REalpha) localisés dans le noyau de la cellule. Le complexe œstrogènes/REalpha peut alors se lier à la région promotrice du gène ROT et augmenter son niveau de transcription. Les mères ayant un bas niveau de léchage/toilettage ont des niveaux de ROT et de REalpha réduits dans l’aire préoptique médiane de l’hypothalamus. Ces systèmes neuroendocriniens sont affectés de manière similaire chez les chez les filles de mères présentant un bas niveau de LT, avec pour conséquence une modification de la sensibilité de ces filles aux hormones en fin de gestation. Ainsi, le comportement maternel reçu peut influencer le niveau de réponse cérébrale de la mère à l’imprégnation hormonale qui prépare la manifestation du comportement maternel à la parturition, conduisant ainsi à la transmission trans-générationnelle de ces effets maternels.

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“….la qualité des interactions mère -jeune peut servir d’interrupteur “marche/arrêt” pour l’expression génique…”
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Interrupteur de gènes

Le passage critique qui permet la transmission du comportement maternel d’une génération à la suivante implique des augmentations stables d’activité du gène REalpha. Ceci soulève la question singulière de la permanence d’un changement d’activité d’un gène longtemps après que l’animal ait subi l’expérience des soins maternels. Les niveaux d’expression d’un gène dépendent en définitive de l’accès des facteurs déclenchant le processus de transcription à la séquence d’ADN. Cependant ces facteurs peuvent être bloqués par une modification chimique très stable et héritable, connue sous le nom de méthylation de l’ADN. Quand l’ADN est méthylé, il n’est plus accessible aux facteurs de transcription et l’expression génique est alors ” éteinte “. La méthylation de l’ADN est dite ” épigénétique ” parce que cette modification altère l’activité des gènes sans en modifier la séquence de leur ADN. Des travaux récents ont montré que l’expérience de bas niveaux de soins maternels dans l’enfance peut conduire à des niveaux de méthylation d’ADN dans la région promotrice du gène REalpha, conduisant à des niveaux réduits de ce récepteur chez l’adulte. Ainsi, la qualité des interactions mère-jeune peut servir d’interrupteur ” marche/arrêt ” pour l’expression de gènes, avec des conséquences neurobiologiques et comportementales.

Tout au long de la vie

Si le cerveau peut être particulièrement sensible aux expériences vécues dans les étapes précoces du développement, il possède encore un fort degré de plasticité au-delà de l’enfance. Les comportements maternel et social peuvent être influencés par l’environnement juvénile et l’exposition prolongée au stress peut modifier des structures de comportements tout au long de la vie. Chez les rongeurs, des juvéniles placés dans un environnement social enrichi expriment plus tard des niveaux hypothalamiques de ROT et de comportement maternel élevés. A l’inverse, des juvéniles isolés socialement, ou des femelles stressées pendant la gestation, expriment des niveaux de ROT et un comportement maternels réduits. Bien qu’on ne sache pas encore comment ces changements s’opèrent, il est possible que ces expériences environnementales ” allument ” ou ” éteignent ” des gènes par des voies épigénétiques. L’acquisition d’une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l’environnement peut influencer l’expression du génome et le cerveau, pourrait peut-être nous permettre de développer de nouvelles stratégies d’intervention chez l’humain pour inverser les effets de l’adversité dans l’enfance.

Traduction :
Pascal Poindron, UMR 6175 INRA CNRS , Tours

Cette brève est produite par la British Society for Neuroendocrinology et peut être utilisée librement pour l’enseignement de la neuroendocrinologie et la communication vers le public.
©British Society for Neuroendocrinology et Société de Neuroendocrinologie pour la traduction.