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Comment les gènes de papa peuvent préparer maman à la parentalité

Toute vie partage un objectif commun: survivre et se reproduire. Mais en matière de parentalité, les priorités ne se traduisent pas toujours entre les sexes. Après avoir déposé leurs contributions génétiques, la plupart des papas de mammifères quitteront le stade pour imprégner d’autres femelles. Les mamans, en revanche, ont tendance à supporter le plus gros du travail lorsqu'il s'agit de procréer et d'accoucher.

Alors, à quel point une mère sera-t-elle dévouée? Il s'avère que même après la séparation de son père, il a son mot à dire.

Aujourd'hui, des scientifiques rapportent qu'un père peut avoir la capacité de dicter l'attention de sa mère à sa progéniture, avant même sa naissance. Les gènes paternels que porte un fœtus peuvent avoir un impact sur le cerveau maternel pendant la grossesse, l’amenant à consacrer plus ou moins de temps à la garde de ses enfants.

Un enfant qui se procure le plus de nutriments possible auprès de sa mère peut sécuriser la lignée d'un père sans frais pour lui - mais une mère doit toujours donner la priorité à son propre bien-être pendant la grossesse et la toute petite enfance.

Ce conflit sexuel est bien illustré par un gène appelé Igf2 , qui entraîne la croissance rapide des cellules foetales. Comme la plupart de notre matériel génétique, Igf2 est hérité par paires - une copie de maman et une copie de papa. Mais contrairement aux autres gènes, seule la version de papa est mise au travail. L' Igf2 de maman, en revanche, est étouffé par une modification chimique qui agit comme un silencieux sur un moteur. L'ADN Igf2 de maman ne subit aucun changement, mais les instructions du gène ne peuvent plus être entendues au-dessus du vacarme du milieu cellulaire. Le silence semble avoir un sens: si une erreur survient qui allume également la copie d' Igf2 de la mère, le bébé grossit rapidement. Cela pourrait être une bonne nouvelle pour papa - un gros bébé a plus de chances de survivre - mais maman peut avoir de graves problèmes si elle doit porter et faire naître un fœtus d'une taille incroyable.

Pour se prémunir contre cette possibilité, les femmes ont développé leur propre sécurité intégrée : un autre gène appelé Igf2r . Le «r» signifie «récepteur»: le produit de ce gène peut absorber les protéines IGF-2 en suspension libre avant qu'elles n'exercent leurs effets promoteurs de croissance. Sans surprise, la copie d' Igf2r par le père reste silencieuse - sa réplique à la réticence de l' Igf2 de la mère - mais si l' Igf2r paternel se met accidentellement à la bouche, des bébés naissent avec un poids insuffisant . Le résultat typique est entre ces deux extrêmes: une progéniture de Goldilocks qui n'est ni trop grande ni trop petite, exprimant l' Igf2 de papa et l' Igf2r de maman .

Tel est le phénomène de l'empreinte génomique - une forme de patrimoine non génétique dans laquelle les deux copies d'un gène existent, mais où seule la version d'un parent est laissée intacte. Plus de 150 gènes imprimés ont été confirmés chez la souris, dont environ la moitié ont conservé des homologues chez l'homme. En effet, l’empreinte représente le premier des compromis en matière de parentalité.

Jusqu'ici, une grande partie de la recherche sur les gènes imprimés a porté sur les effets immédiats sur les enfants qui en héritent - par exemple, à quelle fréquence un chiot de souris pleure-t-il pour sa mère. Cependant, Rosalind John, auteur principal et professeur de biologie à l’Université de Cardiff, a suspecté que les héritages génétiques d’un père puissent également fausser directement le comportement maternel.

Les travaux précédents du groupe de recherche de John avaient révélé que l'expression d'un gène marqué appelé Phlda2 chez le fœtus entrave la croissance des cellules placentaires sécrétrices d'hormones. Ces hormones recrutent des nutriments pour soutenir le développement précoce. Sans surprise, la copie paternelle de Phlda2 de la progéniture est gardée secrète . Mais les mères veulent que leur copie reste allumée: si elles ne sont pas contrôlées par Phlda2, ces hormones sucrières de sucre dans le placenta pourraient créer une réserve de fœtus, laissant peu d’énergie à maman.

D'autres chercheurs avaient noté que ces hormones ne fonctionnaient pas uniquement dans le placenta. Tout au long de la grossesse, ils se propageaient dans tout le corps de la mère et s'accumulaient dans son cerveau, ce qui laissait John soupçonner qu'ils pourraient aussi encourager une mère à prendre soin de ses petits.

La grossesse est un événement qui change la vie - c'est une évidence. Même avant la naissance d'un bébé, les femmes subissent de vastes changements physiologiques et psychologiques, y compris un véritable essaim d'hormones, qui les préparent à la lourde tâche de la maternité. «Une nouvelle mère est préparée pendant la grossesse», explique John. "C'est vraiment important pour le bien-être des chiots."

Et le statut de Phlda2 en tant que gène imprimé correspond parfaitement à ceci: Manipuler l'approche parentale de la mère pourrait être une autre façon pour un père d'exercer sournoisement son influence sur le bien-être futur de son enfant.

Pour explorer cette possibilité, une équipe de chercheurs comprenant l'auteur principal Hugo Creeth, un biologiste travaillant sous la supervision de John à l'Université de Cardiff, a testé les effets du bricolage sur l'expression de la Phlda2 fœtale chez la souris. En règle générale, les souris en développement expriment uniquement la copie de Phlda2 de la mère afin d'empêcher ces hormones placentaires de proliférer ; faire taire la copie de papa réduit de moitié le résultat des instructions du gène. Les chercheurs ont manipulé génétiquement des embryons de souris pour retourner les deux copies de Phlda2, une version extrême de l'optimum maternel, ou aucune copie de Phlda2, une condition favorisant l'idéal paternel. Ils ont ensuite implanté ces embryons à forte dose et à faible dose, ainsi qu'une progéniture normale exprimant uniquement la copie de Phlda2 de la mère, chez des mères génétiquement non manipulées. Comme on pouvait s'y attendre, la quantité de Phlda2 dans l'utérus a modifié l'expression des gènes neuronaux en fin de grossesse, confirmant que la modification de la génétique entraînait la production (ou l'absence de celle-ci) d'hormones placentaires.

À la naissance des chiots, les chercheurs ont examiné le comportement des nouvelles mères au cours des premiers jours suivant la naissance, au moment où la garde des enfants était primordiale. Les nouvelles mères souris élèvent leur progéniture sans la participation des pères et doivent partager leur temps entre s'occuper de soi, s'occuper de plusieurs nouveaux chiots et entretenir leur maison. Il ne reste que trop de temps dans la journée - les priorités de la mère déterminent donc de manière décisive la manière dont elle consacre son temps à ces tâches. L’équipe a été heureuse de constater que les mamans souris ayant porté des chiots avec un minimum de Phlda2 (et un apport accru en hormones maternelles) passaient plus de temps à soigner leur progéniture et à se toiletter elles-mêmes, et moins à la construction de nids. D'autre part, les mères exposées à extra Phlda2 (et à moins d'hormones maternelles) se sont consacrées à la construction de nids - une démonstration de «ménage» chez la souris, selon Creeth, au lieu de s'inquiéter excessivement de leurs petits.

Les chercheurs ont été quelque peu surpris de voir des mères agissant sur les effets de Phlda2 en sourdine consacrant plus de temps à leurs jeunes mais aussi à elles-mêmes. Était-ce contre-intuitif avec les priorités du père? Mais Creeth a estimé que les souris assuraient leur propre bien-être pour pouvoir s'occuper convenablement de leurs enfants. La logique est peut-être comparable à celle de porter son propre masque à oxygène avant d'aider votre enfant avec le sien: sautez le premier pas et vous risquez tous les deux d'en subir les conséquences.

«Nous avons dû repenser ce qui définit le bon maternage», explique Creeth. «Il n'y a pas d'étalon-or. C'est une échelle mobile de priorités. "

Cependant, comme Phlda2 affecte également la nourriture du fœtus, les bébés porteurs de Phlda2 supplémentaire pesaient également moins à la naissance. Pour s'assurer que les changements cérébraux au cours de la grossesse, et non l'apparence ou le comportement des chiots, entraînaient des changements de comportement, les chercheurs ont répété leur expérience en laissant les mères gester avec différentes doses de Phlda2 fœtal . Mais cette fois, immédiatement après la naissance des chiots, ils ont été échangés contre des nouveau-nés avec Phlda2 normalement imprimée - et les résultats étaient les mêmes.

Cela a scellé le contrat pour John et son équipe. «De nombreuses études avaient déjà fait allusion à cela, mais il n'y avait pas eu d'expériences», dit-elle. «C'était un coup dans l'obscurité lorsque nous avons décidé de faire cette expérience.» Mais les résultats sont clairs: les différences d'expression des gènes du fœtus pendant la grossesse ont été suffisantes pour reconfigurer le cerveau de la mère de manière durable.

David Haig, professeur de biologie de l'évolution à l'Université de Harvard qui étudie l'empreinte génomique, a fait l'éloge de l'étude «élégante» et de ses «résultats très intéressants». «Nous savons depuis longtemps que la grossesse a une incidence sur le comportement maternel après la naissance. que les gènes chez le fœtus aient un effet est nouveau », déclare Haig, qui n'était pas affilié au travail.

Le travail de l'équipe confirme l'idée que les pères ne dictent pas la santé des enfants par le seul héritage génétique. Dans de tels cas, ils peuvent même utiliser le fœtus comme envoyé chimique dans cette bataille entre hommes et femmes, orientant ainsi les priorités de la mère vers une prise en charge plus attentive des enfants.

Marisa Bartolomei, professeur de biologie du développement à l'Université de Pennsylvanie qui étudie l'empreinte génomique, a mis en lumière le design «intelligent et créatif» de l'étude. «C'est la première fois que nous constatons que les gènes du fœtus affectent les soins parentaux, quels que soient les gènes de la mère», déclare Bartolomei, qui n'a pas participé à la recherche. "Ce n'est pas une idée dont [beaucoup de scientifiques] ont parlé."

À l’avenir, John et son équipe espèrent mieux comprendre quelles sont les hormones exactes qui entraînent les effets observés. De plus, bien que les changements dans les soins maternels ne semblent pas avoir d’effets néfastes sur les chiots de cette étude, il pourrait y avoir des changements à long terme non pris en compte dans ce court laps de temps. John est particulièrement préoccupé par les résultats psychologiques, car un faible poids à la naissance et une dépression post-partum ont été liés à des troubles du développement neurologique chez les enfants. Enfin, comme des problèmes avec Phlda2 ont été décelés chez certains enfants de faible poids à la naissance, John espère utiliser ces résultats et d’autres pour éclairer la santé génésique des êtres humains à l’avenir.

Même avant la naissance, les enfants communiquent l'intention de leur père d'une manière qui tient. Les priorités des hommes et des femmes ne concordent pas toujours - et d’une certaine manière, l’empreinte est une évolution qui brandit timidement un drapeau blanc entre les sexes opposés. Mais à la fin de la journée, un traité, même ténu, est conclu: Tout est juste dans la guerre de l’amour. «Tout est une question d'équilibre», déclare Creeth. "Ce que [les deux] veulent en fin de compte… est ce qu'il y a de mieux pour la progéniture."

Comment les gènes de papa peuvent préparer maman à la parentalité