La pollution de l’air semble modifier le fonctionnement des gènes des spermatozoïdes, selon l’une des plus vastes études sur la fertilité jamais réalisées. Les hommes exposés à des polluants extérieurs courants pendant la période de développement de leurs spermatozoïdes présentent des modifications subtiles de l’ADN qui influencent l’activation ou la désactivation des gènes, ont rapporté des chercheurs lors du congrès annuel de la Société européenne de reproduction humaine et d’embryologie (ESHRE) à Londres.
L’étude, présentée le 7 juillet et publiée sous forme de résumé dans Human Reproduction, a suivi plus de 2 000 hommes à Salt Lake City, dans l’Utah, entre 2013 et 2017, en suivant leur exposition à quatre polluants atmosphériques extérieurs : l’ozone (O3), le dioxyde d’azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2) et les particules fines (PM2,5). Parmi les 1 220 hommes ayant fourni un échantillon de suivi à six mois, les chercheurs ont identifié 39 changements de méthylation de l’ADN, des modifications chimiques qui régulent l’activité des gènes sans altérer la séquence d’ADN sous-jacente, dans les spermatozoïdes.
Parmi les quatre polluants étudiés, l’ozone et le dioxyde d’azote ont montré les associations les plus fortes. Tous deux sont courants dans les zones urbaines, produits principalement par les émissions automobiles et la combustion du gaz naturel.
La découverte du gène GNAS
Parmi les résultats les plus significatifs figure une modification de la méthylation du gène GNAS, un gène soumis à empreinte. Les gènes soumis à empreinte s’expriment en fonction de leur origine parentale, une copie est silencieuse selon qu’elle provient de la mère ou du père, et contrairement à la plupart des marques épigénétiques, qui sont effacées après la fécondation, les profils de méthylation des gènes soumis à empreinte peuvent persister tout au long du développement embryonnaire précoce.
« L’association avec les modifications du gène soumis à empreinte GNAS est particulièrement importante », a déclaré le Dr Carrie Nobles, auteure principale de l’étude et professeure adjointe en sciences de la santé environnementale à l’Université du Massachusetts à Amherst. « Étant donné que les gènes soumis à empreinte peuvent persister pendant le développement embryonnaire précoce, cela soulève des questions importantes sur la possibilité que les expositions environnementales des pères influencent non seulement la fertilité, mais aussi la grossesse et la santé de la progéniture. »
Les modifications de la méthylation ont été liées à des gènes impliqués dans la spermatogenèse (développement des spermatozoïdes), l’organisation chromosomique et le contrôle qualité cellulaire.
Limites
L’étude présente des limites importantes. Il s’agit d’un résumé de conférence, évalué par les pairs pour acceptation au congrès mais pas encore publié sous forme d’article complet. L’analyse a été menée dans un seul lieu géographique (Salt Lake City) et les chercheurs ont utilisé des données de surveillance de la qualité de l’air extérieur plutôt que des mesures d’exposition personnelle. La signification clinique des modifications de la méthylation pour la fertilité, la grossesse ou la santé de la progéniture n’a pas été directement établie.
Comme l’a noté le Pr Allan Pacey, professeur d’andrologie à l’Université de Manchester, dans une réaction d’expert : « Il n’est pas possible de conclure que les changements observés dans la méthylation de l’ADN des spermatozoïdes sont cliniquement significatifs pour l’infertilité masculine. Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour confirmer ou infirmer cette hypothèse. »
Le Pr Dr Karen Sermon, présidente sortante de l’ESHRE, a replacé les résultats dans un contexte plus large : « Il s’agit d’une pièce supplémentaire du puzzle pour comprendre comment la pollution influence négativement notre fertilité. Nous savons que les couples exposés à la pollution de l’air ont souvent des difficultés à concevoir, et cela pourrait en être l’une des explications. »
Les chercheurs estiment qu’une réplication dans d’autres populations est nécessaire, ainsi que des études reliant directement les modifications de la méthylation observées à des résultats mesurables en matière de fertilité.
Traduit par Lydie