L’exposition à la nicotine développementale engendre une downregulation intergénérationnelle et une modification posttranslationnelle aberrante des facteurs épigénétiques cardinaux dans les Cortices frontaux, Striata et Hippocampi des souris adolescentes

Format
Scientific article
Publication Date
Published by / Citation
Buck, J.M., O’Neill, H.C. & Stitzel, J.A. Developmental nicotine exposure engenders intergenerational downregulation and aberrant posttranslational modification of cardinal epigenetic factors in the frontal cortices, striata, and hippocampi of adolescent mice. Epigenetics & Chromatin 13, 13 (2020). https://doi.org/10.1186/s13072-020-00332-0
Original Language

Anglais

Country
États-Unis
Themes
Keywords
nicotine
Neurodevelopment
Multigenerational
DNMT3A
TET2
MeCP2
HDAC2

L’exposition à la nicotine développementale engendre une downregulation intergénérationnelle et une modification posttranslationnelle aberrante des facteurs épigénétiques cardinaux dans les Cortices frontaux, Striata et Hippocampi des souris adolescentes

Abstrait

Fond

Le tabagisme maternel des cigarettes traditionnelles ou électroniques pendant la grossesse, qui constitue une exposition développementale à la nicotine (DNE), augmente le risque de troubles neurodéveloppementaux, y compris le TDAH, l’autisme et la schizophrénie chez les enfants. En modélisant les effets transmissibles intergénérationnels du tabagisme pendant la grossesse, nous avons déjà démontré que la progéniture adolescente de première et de deuxième génération de souris femelles exposées à la nicotine présentait une préférence accrue en matière de nicotine, hyperactivité et comportements de prise de risque, rythmique aberrante de l’activité de cage à la maison, récepteur nicotinique d’acétylcholine et dysfonctionnement de transporteur de dopamine, protéolyse proBDNF altérée de furin-médiée, hypocorticostéronémie-connexe hypoactivité de récepteur de glucocorticoïde, et hypométhylation globale de l’ADN dans les cortices et les striata frontaux. Cet ensemble d’anomalies méthylomiques comportementales, neuropharmacologiques, neurotrophiques, neuroendocrines et méthylomiques induites par le DNE multigénérationnelle récapitule la pathosymptomatologie des troubles neurodéveloppementaux tels que le TDAH, l’autisme et la schizophrénie. Approfondissant les bases épigénétiques des aberrations phénotypiques multigénérationnelles induites par le DNE, la présente étude a examiné l’expression et la phosphorylation de facteurs épigénétiques clés par le biais d’un éventail d’expériences immunoblot.

Résultats

Les données indiquent que le DNE confère des déficits intergénérationnels dans l’expression de méthyltransférase 3A (DNMT3A) de l’ADN corticostriatal accompagnée d’une downregulation de la protéine liant le méthyl-CpG 2 (MeCP2) et de l’histone deacetylase 2 (HDAC2) dans les cortices et hippocampi frontaux, tandis que l’expression de dix-onze translocase méthylcytosine dioxygenase 2 (TET2) est inchangée. En outre, DNE évoque des anomalies multigénérationnelles dans HDAC2 (Ser394) mais pas MeCP2 (Ser421) phosphorylation dans les cortices frontaux, striata, et hippocampi.

Conclusions

À la lumière des rôles étendus de régulation des gènes de DNMT3A, MeCP2 et HDAC2, les résultats de cette étude selon lequelle le DNE entraîne une régulation due et une modification posttranslationnelle aberrante de ces facteurs chez les souris DNE de première et deuxième génération suggèrent que les perturbations épigénétiques puissent constituer un centre mécaniste pour la transmission intergénérationnelle des photypes de troubles neurodéveloppementaux induits par le DNE.