Le froid entraîne une descendance mince

Les personnes qui ont beaucoup de tissu adipeux brun peuvent s'estimer heureuses : Ce tissu, que l'on trouve chez certaines personnes sous la langue, au niveau de la clavicule et de la colonne vertébrale, aide à utiliser l'énergie excédentaire. Plus on a de ce tissu et plus il est actif, plus le risque pour une personne de devenir obèse ou de développer des maladies métaboliques est faible.

Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le professeur de l'ETH Christian Wolfrum, a pu montrer qu'un aiguillage central a lieu avant même la conception : Si le père séjourne dans le froid avant la conception, les descendants ont plus de tissu adipeux brun actif. Cela signifie tout simplement qu'une influence environnementale à laquelle le père s'expose se transmet à sa progéniture.

Des images tomographiques analysées par ordinateur

Les chercheurs tirent cette conclusion d'études menées sur des souris - sachant qu'un lien entre la température au moment de la conception et la graisse brune apparaît également chez les humains : En collaboration avec des collègues de l'Hôpital universitaire de Zurich, les scientifiques de l'ETH ont analysé des images tomodensitométriques de 8400 patients adultes. Il s'est avéré que les personnes dont l'anniversaire se situe entre juillet et novembre (et qui ont donc été conçues durant le semestre d'hiver) ont significativement plus de tissu adipeux brun actif que celles dont l'anniversaire se situe entre janvier et juin (et dont la conception a eu lieu durant le semestre d'été).

Les chercheurs ont étudié ce lien dans le cadre de recherches menées sur des souris. Ils ont maintenu les animaux à des températures modérées (23 degrés Celsius) ou fraîches (8 degrés) et les ont laissés se reproduire. Les analyses effectuées sur les descendants ont montré que la température de séjour des mères avant et après la conception n'avait aucune influence sur le tissu adipeux brun de la progéniture, mais que celle des pères en avait une : Les descendants de mâles ayant séjourné dans un environnement frais pendant quelques jours avant la conception avaient plus de tissu adipeux brun actif que ceux de mâles ayant séjourné à des températures modérées. De même, les descendants de mâles ayant séjourné dans le froid étaient mieux protégés contre l'obésité - ils devenaient moins gros avec une alimentation riche en graisses - et contre les maladies métaboliques.

Modifications épigénétiques dans les spermatozoïdes

Au moyen de la fécondation in vitro et d'études sur les spermatozoïdes, les chercheurs ont finalement pu montrer que l'information sur la température de séjour du père est transmise à la progéniture via une empreinte épigénétique des spermatozoïdes. On entend par là une modification du modèle que forment certains marquages chimiques (méthylations) sur le matériel génétique.

On sait depuis plusieurs années déjà que certaines influences environnementales peuvent modifier le modèle épigénétique des spermatozoïdes. Cependant, les scientifiques viennent de montrer pour la première fois que la température ambiante peut également entraîner des modifications épigénétiques.

Les cellules adipeuses brunes produisent de la chaleur corporelle en brûlant de l'énergie. Les souris ayant plus de tissu adipeux brun peuvent donc mieux réguler leur température corporelle lorsque les températures sont basses. "Il est possible qu'elles soient ainsi protégées du froid glacial, ce qui pourrait expliquer pourquoi ce mécanisme épigénétique s'est imposé dans l'histoire de l'évolution", explique le professeur Wolfrum de l'ETH.

Température du logement et obésité

Les découvertes des scientifiques de l'ETH chez les souris et les humains sont en accord avec des observations antérieures selon lesquelles les personnes vivant dans des régions froides ont particulièrement beaucoup de graisse brune. "Jusqu'à présent, on supposait que cela avait un rapport avec les températures de leur vivant", explique Wolfrum. "Nos observations suggèrent que cela pourrait également être influencé par la température avant la conception".

Le professeur de l'ETH souligne également une autre corrélation : La température moyenne à l'intérieur des bâtiments a augmenté au cours des dernières décennies, du moins aux États-Unis, où cela a été étudié. En outre, certaines études établissent un lien entre la température du logement et l'obésité. "Dans notre travail, nous montrons un mécanisme possible pour cela", explique Wolfrum.

Faut-il désormais conseiller aux couples qui s'intéressent au planning familial que l'homme aille se baigner dans un lac froid ou s'ébattre dans la neige avant l'acte ? "Avant de pouvoir donner de tels conseils, nous devons mieux étudier le lien chez l'homme", explique Wolfrum. "Il est toutefois probable qu'une exposition prolongée au froid soit nécessaire pour une empreinte épigénétique. Un saut dans l'eau fraîche ou un bref repos sur un bloc de glace peuvent ne pas suffire". Les scientifiques prévoient maintenant de mener une étude pour comparer l'empreinte épigénétique des spermatozoïdes humains en été et en hiver.