Carte des sites de liaison à l’ADN du récepteur de la vitamine D établie pour l’ensemble du génome par immunoprécipitation de la chromatine et séquençage à haut débit (ChIP-seq) : association avec l’apparition et l’évolution de certaines affections

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Résumé
Des travaux de recherche publiés récemment ont fait ressortir de façon spectaculaire jusqu’à quel point le déficit en vitamine D peut accroître la prédisposition à un large éventail de maladies. Les auteurs de ces travaux ont cartographié les sites d’interaction entre la vitamine D et l’ADN et identifié ainsi plus de 200 gènes sur lesquels elle agirait directement. Sreeram V. Ramagopalan, Andreas Heger, Antonio J. Berlanga, Narelle J. Maugeri, Matthew R. Lincoln,1 Amy Burrell, Lahiru Handunnetthi, Adam E. Handel, Giulio Disanto, Sarah-Michelle Orton, Corey T. Watson, Julia M. Morahan, Gavin Giovannoni, Chris P. Ponting, George C. Ebers, et Julian C. Knight. Genome Research le 23 août.

Détails
On estime à un milliard le nombre de personnes qui ont un déficit en vitamine D dans le monde, déficit qui serait surtout attribuable à une exposition insuffisante aux rayons du soleil, et dans une moindre mesure, à une alimentation inadéquate. On savait déjà que le déficit en vitamine D est un facteur de risque de rachitisme, et on dispose maintenant d’un corpus croissant de données probantes qui indiquent qu’il accroît également la prédisposition à des maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques (SP), la polyarthrite rhumatoïde et le diabète de type 1, à certains cancers et même à la démence.

Dans le cadre d’une étude subventionnée par le Conseil de recherches médicales, la Société de la SP des États-Unis, le Wellcome Trust, la Société canadienne de la SP et la Fondation pour la recherche scientifique sur la SP, des chercheurs de l’Université d’Oxford ont démontré dans quelle mesure la vitamine D interagit avec l’ADN. Ils ont utilisé une technique de séquençage de l’ADN afin de cartographier les sites de liaison à l’ADN du récepteur de la vitamine D pour l’ensemble du génome. Le récepteur de la vitamine D est une protéine, qui, une fois activée par la vitamine D, se fixe à l’ADN et influe ainsi sur le type de protéines qui sont exprimées par suite de la transcription du code génétique.

Les chercheurs ont trouvé 2776 sites de liaison du récepteur de la vitamine D sur l’ensemble du génome. Fait intéressant, ils ont constaté que ces sites étaient concentrés à proximité d’un certain nombre de gènes qui sont associés à une prédisposition à des maladies auto-immunes comme la SP, la maladie de Crohn, le lupus érythémateux disséminé (que l’on appelle aussi « lupus ») et la polyarthrite rhumatoïde, et à certains cancers, dont la leucémie lymphoïde chronique et le cancer colorectal.

Ils ont aussi démontré que la vitamine D a un effet significatif sur l’activité de 229 gènes, dont le gène IRF8, qui a été associé à la SP, et le gène PTPN2, qui jouerait un rôle dans la maladie de Crohn et le diabète de type 1.

La vitamine D utilisée par l’organisme provient principalement de l’exposition de la peau aux rayons du soleil, et, dans une moindre mesure, de l’alimentation, lorsque celle-ci est riche en poissons gras. Des travaux antérieurs portent à croire que les populations qui ont migré dans les régions du globe où il y a moins d’ensoleillement ont évolué de façon à ce que la production de vitamine D dans leur organisme soit optimale, notamment, leur peau et leurs cheveux sont devenus plus clairs. La carence en vitamine D peut altérer la croissance des os et aboutir à un rachitisme. Par ailleurs, une femme enceinte dont les os sont en mauvaise santé risque, tout comme son enfant, de ne pas survivre à l’accouchement. Autrement dit, une véritable sélection naturelle s’opèrerait à cet égard, en ce sens que les personnes qui sont en mesure de produire suffisamment de vitamine D seraient avantagées par rapport aux autres.

L’étude menée par les chercheurs de l’Université d’Oxford va dans le sens de cette hypothèse, puisqu’elle a permis d’identifier un nombre important de sites de liaison du récepteur de la vitamine D dans les régions du génome susceptibles de subir les mutations qui sont le plus souvent observées chez les personnes d’origine européenne ou asiatique. Il est probable que les mutations ayant abouti à l’éclaircissement de la peau des populations qui ont quitté l’Afrique pour aller s’établir sous de plus hautes latitudes soient imputables à la nécessité de produire davantage de vitamine D et de prévenir le rachitisme. Ainsi, la carence en vitamine D se serait traduite chez les femmes par des contractions pelviennes qui ont accru le risque de décès, tant pour elles que pour les fœtus qu’elles portaient, ce qui aurait mis fin aux lignées maternelles caractérisées par une incapacité à accroître de quelle que manière que ce soit la mise à disposition de la vitamine D.