Actualité | Les chromosomes égoïstes pourraient favoriser les pertes de grossesse précoces

Actualité | Les chromosomes égoïstes pourraient favoriser les pertes de grossesse précoces

Pourquoi les embryons humains sont-ils si vulnérables ? Pourquoi tant d’embryons meurent-ils dans les tout premiers jours malgré une fécondation réussie, souvent avant même que la grossesse ne soit détectée ? Des recherches du Milner Centre for Evolution de l’Université de Bath, au Royaume-Uni, proposent une nouvelle explication : un conflit égoïste entre chromosomes pourrait en être responsable.

L’étude, publiée dans PLOS Biology, a été dirigée par le professeur Laurence Hurst, directeur du centre et généticien de l’évolution. Il a indiqué qu’environ la moitié des ovocytes humains fécondés meurent à un stade très précoce, souvent avant même que la grossesse ne soit détectée. Même après l’établissement d’une grossesse détectable, de nombreux embryons sont perdus lors d’une fausse couche dans les semaines qui suivent.

Un nombre incorrect de chromosomes constitue une importante cause cachée

Le professeur Hurst a indiqué que les anomalies du nombre de chromosomes sont la cause directe de la plupart des décès embryonnaires précoces. Les cellules humaines normales possèdent 46 chromosomes : 23 provenant de l’ovocyte de la mère et 23 du spermatozoïde du père. De nombreux embryons ne présentent pas ce nombre normal et peuvent ne posséder que 45 chromosomes ou en compter jusqu’à 47, ce qui entraîne leur perte pendant la grossesse.

Même parmi les anomalies chromosomiques détectables, comme la trisomie de Down, qui comporte trois copies du chromosome 21, environ 80% des embryons concernés n’atteignent pas le terme.

Si les anomalies chromosomiques peuvent être si graves, pourquoi surviennent-elles si souvent ?

Les chromosomes égoïstes : un facteur caché de perte embryonnaire

Selon le professeur Hurst, la clé réside dans la formation des ovocytes. Il a constaté que la plupart des erreurs du nombre de chromosomes apparaissent pendant la première étape de la formation des ovocytes maternels, et non pendant la production des spermatozoïdes. Les recherches suggèrent que plus de 70% des ovocytes présentent déjà un nombre incorrect de chromosomes au cours de leur formation.

C’est également à cette première étape que les chromosomes égoïstes peuvent intervenir. Un mécanisme appelé entraînement centromérique permet à certains chromosomes égoïstes de perturber les chromosomes concurrents et de s’imposer dans davantage d’ovocytes, augmentant ainsi leurs chances d’être transmis. Autrement dit, ils éliminent le chromosome avec lequel ils devraient être appariés afin d’être davantage représentés dans la génération suivante.

Ce conflit chromosomique a été étudié chez des animaux comme la souris, et l’existence d’un mécanisme semblable avait déjà été soupçonnée chez l’être humain. Les travaux de Hurst sont les premiers à l’associer étroitement à la mortalité embryonnaire précoce.

Il a également indiqué que même si ces chromosomes égoïstes ne parviennent pas à s’imposer et produisent un nombre anormal de chromosomes, avec un chromosome en plus ou en moins, ils peuvent malgré tout obtenir un avantage évolutif.

Sacrifier un embryon au bénéfice des autres : une dure stratégie évolutive

Chez l’être humain et les autres mammifères, les embryons se développent dans le corps de la mère et ont besoin d’un apport continu de nutriments. Si un embryon meurt très tôt, la mère peut entamer plus rapidement un nouveau cycle de reproduction sans dépenser davantage de ressources. Ce mécanisme peut profiter aux frères et sœurs survivants.

Hurst a expliqué : « Si un chromosome égoïste “sait” qu’il est sur le point d’être éliminé, il peut recourir à des tactiques inhabituelles pour perturber la division cellulaire et se préserver. Mais cela peut empêcher l’embryon de se développer et finalement provoquer sa mort. »

Plus surprenant encore, ce mécanisme n’est pas répandu chez tous les animaux. Hurst a indiqué que les chercheurs n’avaient trouvé aucune erreur chromosomique d’origine maternelle dans une étude portant sur plus de 2,000 embryons de poissons. Ces problèmes sont également rares chez les oiseaux, où les anomalies chromosomiques ne surviennent qu’à 1/25 du taux observé chez les mammifères. Cela pourrait être lié au moment où intervient la concurrence pour les ressources : les embryons de mammifères sont en concurrence dans l’utérus, tandis que les oiseaux et les poissons le sont après l’éclosion.

La conséquence d’une stratégie reproductive

Le professeur Hurst a conclu que la forte mortalité embryonnaire est un effet secondaire de la concurrence entre mammifères. « Le coût de ce mécanisme est qu’il nous rend particulièrement vulnérables aux effets des mutations chromosomiques. »

Les données préliminaires montrent une mortalité embryonnaire particulièrement élevée chez les mammifères qui ne portent généralement qu’un embryon par grossesse, comme les êtres humains et les bovins, tandis qu’elle est légèrement plus faible chez les espèces qui portent plusieurs petits, comme les souris et les porcs. Cela confirme aussi un effet de redistribution des ressources : les embryons qui meurent laissent davantage de nutriments et d’espace aux autres membres de la portée.

Hurst a également indiqué qu’un faible taux d’une protéine appelée Bub1 peut directement provoquer la perte ou le gain de chromosomes. Il a ajouté : « Le taux de Bub1 diminue à mesure que l’âge maternel augmente, ce qui accroît parallèlement le risque d’anomalies chromosomiques chez les embryons. L’augmentation de cette protéine pourrait potentiellement contribuer à restaurer la fertilité chez les femmes plus âgées. »

Il a exprimé l’espoir que cette étude ouvre de nouvelles pistes pour la prise en charge de l’infertilité et des fausses couches à répétition.

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