La malnutrition in utero accélère les processus de vieillissement biologique

Une étude menée par la Faculté de médecine de l'Université Columbia et le Centre Robert N. Butler sur le vieillissement de l'Université Columbia a révélé que les enfants nés après avoir été exposés à la famine in utero présentaient des signes de vieillissement accéléré soixante ans plus tard. Les effets de la famine étaient systématiquement plus importants chez les femmes et pratiquement inexistants chez les hommes. Les résultats ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

La famine aux Pays-Bas, qui a eu lieu entre novembre 1944 et mai 1945, lors de la capitulation allemande pendant la Seconde Guerre mondiale, a été déclenchée par un embargo alimentaire imposé par les forces d'occupation allemandes début octobre 1944. Durant cette période, la nourriture était rationnée dans les régions touchées des Pays-Bas. Les chercheurs ont utilisé les registres de rationnement pour déterminer la période de famine où la consommation alimentaire quotidienne moyenne est tombée sous les 900 kcal.

On pense que le vieillissement biologique résulte de l’accumulation de changements au niveau cellulaire qui minent progressivement la résilience des cellules, des tissus et des organes, influençant directement la rapidité avec laquelle les gens perdent leurs fonctions et développent des maladies à mesure qu’ils vieillissent.

« Des études antérieures sur de multiples famines nous ont appris que les personnes exposées à la famine in utero peuvent développer des problèmes de santé plus tard dans leur vie », a déclaré Mengling Chen, auteure principale de l'étude et boursière Marie Curie à l'Université de Lausanne, qui a travaillé sur le projet lors d'un séjour de recherche au Centre sur le vieillissement de Columbia. « Notre objectif avec cette étude était de tester l'hypothèse selon laquelle ce risque accru pourrait être lié à un vieillissement biologique accéléré. »

« La recherche sur la famine peut être un outil puissant pour comprendre comment les traumatismes survenant très tôt dans la vie affectent notre santé et notre développement », a déclaré Daniel Belsky, professeur agrégé d'épidémiologie au Centre sur le vieillissement, titulaire de la chaire de recherche de Cheng, et auteur principal de l'étude. « Dans cette étude, nous avons utilisé la famine comme une sorte d'expérience naturelle pour explorer comment les perturbations nutritionnelles et le stress pendant le développement fœtal peuvent affecter les processus biologiques du vieillissement plusieurs décennies plus tard. »

Le vieillissement accéléré observé par les chercheurs chez les survivants de la famine a été associé, dans d'autres études, à une espérance de vie plus courte et à une apparition plus précoce de maladies cardiaques, d'accidents vasculaires cérébraux, de démence et de handicaps physiques. « Nos résultats suggèrent que ces survivants pourraient connaître une espérance de vie en bonne santé plus courte », a déclaré Belsky.

Les chercheurs ont analysé les données de l'étude familiale néerlandaise sur la faim en hiver (DHWFS), une étude de cohorte naturaliste menée auprès de 951 survivants de la famine in utero. Ils ont étudié les modifications de la méthylation de l'ADN – ces marques chimiques sur l'ADN qui régulent l'expression des gènes – qui évoluent avec l'âge. Ces schémas sont souvent appelés « horloge épigénétique ».

À partir d'échantillons sanguins prélevés lorsque les survivants avaient 58 ans, les chercheurs ont évalué le vieillissement biologique à l'aide d'un outil appelé DunedinPACE, développé par Belsky et ses collègues des universités Duke et Otago en Nouvelle-Zélande. Cet outil mesure la vitesse à laquelle le corps d'une personne se détériore avec l'âge, « comme un indicateur de vitesse des processus biologiques du vieillissement », a expliqué Belsky. À titre de comparaison, Belsky et ses collègues ont également analysé deux autres horloges épigénétiques, GrimAge et PhenoAge.

Les survivants de la famine ont présenté un DunedinPACE plus rapide que les témoins. Cet effet était plus prononcé chez les femmes, tandis qu'il n'avait pratiquement aucun effet sur le vieillissement chez les hommes étudiés.

Les données relatives aux 951 participants de la cohorte comprenaient 487 survivants de la famine pour lesquels des données ADN étaient disponibles, 159 témoins appariés dans le temps et 305 frères et sœurs témoins. Les témoins appariés dans le temps étaient nés avant ou après la famine dans les mêmes hôpitaux que les survivants et avaient également des frères et sœurs du même sexe.

Des comparaisons ont été effectuées avec des témoins à jeun sur trois mesures du vieillissement biologique de l'ADN à six moments précis, de la préconception à la fin de la grossesse. De plus, l'ensemble de la cohorte a été interrogé et la quasi-totalité des sujets a participé à un examen clinique au moment du prélèvement d'ADN.

« Bien qu'il n'existe pas de norme de référence pour mesurer le vieillissement biologique, la cohérence globale des résultats sur trois horloges de vieillissement biologique épigénétiques différentes développées dans différentes cohortes utilisant différents critères d'évaluation renforce la confiance que nos résultats reflètent véritablement le processus de vieillissement », a déclaré Belsky.

« Nous pensons en réalité que nos estimations de la famine sont prudentes », a déclaré L.H. Lumay, professeur d'épidémiologie à la faculté de médecine de l'université Columbia et fondateur de l'étude néerlandaise sur la faim en hiver, qui a mené l'étude. Lumay a mené plusieurs études sur des cohortes touchées par la famine aux Pays-Bas, en Ukraine et en Chine.

Il reste à déterminer dans quelle mesure les différences observées dans les mesures du vieillissement biologique se traduiront par de nouvelles différences d'espérance de vie et de qualité de vie. Par conséquent, un suivi continu de la mortalité de cette cohorte est nécessaire à l'approche de la neuvième décennie de vie des survivants de la famine in utero.