Dans le modèle Rat, la consommation d'alcool chez les adolescents modifie les gènes qui influencent le comportement des adultes

Une nouvelle recherche révèle que la consommation excessive d'alcool pendant l'adolescence peut déclencher des changements cérébraux qui influencent certains comportements à l'âge adulte.

À l'aide d'un modèle animal, des chercheurs de l'Université de l'Illinois au Chicago College of Medicine ont montré que pendant l'adolescence, certaines parties du cerveau sont vulnérables à l'alcool. Cette susceptibilité peut conduire à des changements génétiques pouvant entraîner des effets comportementaux durables.

Leurs conclusions sont publiées en ligne dans la revue Neurobiologie de la maladie.

«C'est peut-être le mécanisme par lequel la consommation excessive d'alcool chez les adolescents augmente le risque de troubles psychiatriques, y compris l'alcoolisme, à l'âge adulte», explique l'auteur principal Subhash Pandey.

Pandey et ses collègues ont utilisé des rats expérimentaux pour étudier les effets de l'exposition intermittente à l'alcool pendant le stade de développement de l'adolescence.

L'exposition intermittente à l'alcool pendant l'adolescence a modifié l'activité des gènes nécessaires à la maturation normale du cerveau, a déclaré Pandey. Les altérations génétiques «ont augmenté les comportements anxieux et la préférence pour l'alcool à l'âge adulte», a-t-il déclaré.

Les effets sur le comportement, a-t-il dit, étaient dus à des changements «épigénétiques» - «dont des recherches antérieures ont montré qu'ils peuvent être influencés par des substances environnementales, y compris l'alcool.» Les changements épigénétiques peuvent être durables ou permanents chez un individu. De plus, des études antérieures ont montré que certains changements épigénétiques peuvent même être héréditaires.

Les changements épigénétiques sont des modifications chimiques de l'ADN ou des protéines autour desquelles l'ADN est enroulé, comme un fil sur une bobine. La modification de ces protéines, appelées histones, peut changer la façon dont l'ADN est enroulé de manière lâche ou serrée.

Les gènes qui se trouvent dans l'ADN qui est étroitement enroulé autour des histones sont moins actifs qu'ils ne le sont si l'ADN est enveloppé de manière lâche. Plus l'ADN est enroulé lâche, plus les gènes sont accessibles à la machinerie cellulaire qui les «exprime».

Les changements épigénétiques régulent de nombreux processus, y compris le développement et la maturation du cerveau pendant l'adolescence. Les modifications des histones exposent les gènes nécessaires pour former de nouvelles connexions synaptiques ou pour élaguer les neurones inutiles.

Les chercheurs ont modélisé la consommation excessive d'alcool chez les adolescents chez les humains en donnant de l'alcool à des rats âgés de 28 jours pendant deux jours de suite, suivis de deux jours de congé. Ils ont répété ce schéma pendant 13 jours.

Certains rats ont été suivis à l'âge adulte et observés pour des comportements anormaux. On leur a offert de l'alcool et de l'eau, et leur comportement de consommation d'alcool a été surveillé.

Les chercheurs ont découvert que les rats exposés à l'alcool pendant l'adolescence présentaient des changements de comportement qui duraient jusqu'à l'âge adulte, longtemps après la fin de l'exposition à l'alcool. Ils ont montré des comportements anxieux accrus et ont bu plus d'alcool à l'âge adulte.

Lors de l'analyse du tissu cérébral d'une partie du cerveau appelée l'amygdale, les chercheurs ont trouvé des changements épigénétiques chez les rats exposés. Ces changements épigénétiques étaient à leur tour liés à une expression réduite d'un gène dont les cellules nerveuses ont besoin pour former de nouvelles connexions synaptiques.

Pandey pense que l'activité réduite de ce gène peut être due à l'enroulement plus serré de son ADN. L'expression diminuée du gène persistait à l'âge adulte, même si l'exposition à l'alcool avait été arrêtée des semaines auparavant. Les chercheurs ont observé une connectivité nerveuse diminuée dans les amygdales de ces rats adultes affectés.

«Notre étude fournit un mécanisme sur la façon dont la consommation excessive d'alcool pendant l'adolescence peut entraîner des changements [épigénétiques] durables… qui entraînent une augmentation de l'anxiété et de l'alcoolisme chez les adultes», a déclaré Pandey.

L'exposition intermittente à l'alcool «dégrade la capacité du cerveau à former les connexions dont il a besoin pendant l'adolescence.» «Le cerveau ne se développe pas comme il le devrait et des changements de comportement durables sont associés à cela.»

Les chercheurs ont également profité de l'occasion pour réaliser une expérience pharmacologique conçue pour imiter un traitement potentiel.

Un médicament anticancéreux - connu pour bloquer l'activité génétique - a été administré aux rats adultes qui avaient été exposés à l'alcool pendant l'adolescence. Cette intervention s'est avérée entraîner des changements positifs, car l'ADN était moins étroitement enroulé et les rats présentaient moins d'anxiété et une consommation d'alcool réduite.

Bien que les résultats aient été positifs, des recherches supplémentaires sont nécessaires.

«Nous ne savons pas si le médicament doit être administré à long terme à l’âge adulte afin d’inverser complètement les effets nocifs de l’exposition des adolescents à l’alcool», a déclaré Pandey. D'autres expériences avec ce médicament et d'autres médicaments épigénétiques sont prévues.

Source: Université de l'Illinois à Chicago