Une nouvelle étude a démontré que l’exercice maternel pendant la grossesse améliore la santé métabolique de la progéniture, même lorsque la mère est obèse ou suit un régime riche en graisses. L’exercice physique pratiqué par la mère incite le placenta à sécréter la protéine clé SOD3, ce qui entraîne une diminution du risque de diabète chez la progéniture. Les conclusions de l’article ont permis d’identifier les mécanismes à l’origine de ce processus.

Les résultats ont été publiés dans le Journal Diabetes le 15 mars 2022.

Une tendance inquiétante

L’obésité maternelle et le diabète de type 2 sont en augmentation. Plus de 30 % des femmes en âge de procréer dans les pays occidentaux et asiatiques sont classées comme obèses. Parallèlement, 630 millions de personnes devraient vivre avec un diabète de type 2 d’ici 2045. Les enfants nés de mères obèses ou atteintes de diabète de type 2 présentent un risque accru de diabète, même après avoir vécu une vie saine.

« Avec la croissance de l’obésité maternelle, un cycle inquiétant se forme, dans lequel les risques de diabète se transmettent de génération en génération », explique le professeur adjoint Joji Kusuyama, de l’Institut interdisciplinaire des sciences frontalières (FRIS) de l’université Tohoku, et auteur principal de l’étude. « Arrêter ce cycle est un problème médical critique et urgent ».

Le groupe de recherche avec Kusuyama comprenait Laurie Goodyear, Nathan Makarewicz, Brent Albertson, Ana Alves-Wagner, Royce Conlin, Noah Prince, Christiano Alves, Krithika Ramachandran et Michael Hirshman du Joslin Diabetes Center ; Chisayo Kozuka du Centre des sciences médicales intégratives de RIKEN ; Toshihisa Hatta de l’Université de médecine de Kanazawa ; Yang Xiudong et Yang Xia de l’Université du Texas à Houston ; et Ryoichi Nagatomi de l’École supérieure d’ingénierie biomédicale de l’Université Tohoku.

Auparavant, le groupe avait montré que l’exercice physique pendant la grossesse avait des effets bénéfiques considérables sur la santé métabolique de la progéniture, en démontrant que la SOD3 dérivée du placenta, qui signifie supuroexide dismutase 3, joue un rôle clé dans la transmission des bienfaits de l’exercice maternel à la progéniture. Sur cette base, l’équipe a cherché à comprendre comment la SOD3 empêche les effets négatifs de l’obésité de se transmettre de la mère à l’enfant et a découvert que la SOD3 inhibait les anomalies du métabolisme du glucose induites par un régime alimentaire riche en graisses chez la progéniture.

Le lien entre l’obésité de la mère et celle de l’enfant

La méthylation des histones joue un rôle fondamental dans la modification épigénétique – des changements héréditaires des brins d’ADN qui n’affectent pas les paires de bases héritées. Le groupe méthyle (-CH3) se fixe à un acide aminé dans la queue des protéines histones qui enveloppent l’ADN, activant parfois l’expression des gènes, parfois l’inhibant.

Lorsqu’une mère suit un régime riche en graisses, la triméthylation de l’histone H3 H3K4me3 diminue dans le foie du fœtus et entrave l’expression des gènes du métabolisme du glucose.

Les chercheurs ont découvert que ce phénomène est dû à deux facteurs. Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) – l’oxygène dans un état réactivé et activé qui aide le métabolisme de l’organisme et les fonctions cellulaires – deviennent élevées. Parallèlement, WDR82, une protéine clé qui régule l’histone méthyltransférase, devient oxydante, ce qui nuit aux fonctions de la protéine.

Les effets néfastes d’un régime maternel riche en graisses sur le métabolisme de la progéniture sont inversés par l’exercice maternel. Une manipulation génétique a démontré que la SOD3 placentaire est indispensable aux effets protecteurs de l’exercice maternel sur la progéniture.

L’étude a également mis en évidence le rôle crucial de l’exercice pour annuler cet effet. Lorsque les chercheurs ont perfusé de la N-acétylcystéine (NAC), un antioxydant qui stimule les performances du foie, dans le foie du fœtus, ils n’ont pas reproduit les résultats de la SOD3. Cela suggère que la SOD3 produite naturellement par l’exercice pendant la grossesse est essentielle au bien-être métabolique de la progéniture.

Implications pour l’avenir

Étant donné la simplicité et le rapport coût-efficacité de l’exercice, encourager les mères à faire de l’exercice pourrait contribuer à inverser les taux alarmants d’obésité et de diabète de type 2. Les mérites de la SOD3 ne se limitent peut-être pas au métabolisme souligne Kusuyama. « Cette protéine pourrait avoir des effets bénéfiques plus larges sur d’autres organes de l’enfant. Nous étudions actuellement les modifications du tissu placentaire induites par la SOD3, qui pourraient avoir des répercussions positives sur les enfants tout au long de leur vie. »

Source :http://www.tohoku.ac.jp/en/press/exercise_during_pregnancy_reduces_the_risk_of_type2diabetes.html