Le formaldéhyde, un cancérigène, est également utilisé par l’organisme pour réguler nos gènes


Le formaldéhyde, une toxine cancérigène présente dans les matériaux de construction, les tapis, les gaz d’échappement des voitures, la fumée de cigarette et même les vêtements à repassage permanent, s’avère jouer un rôle important dans l’organisme, ce qui pourrait expliquer pourquoi ce produit chimique provoque le cancer.

Dans une étude publiée ce mois-ci dans la revue Sciencedes chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley et de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni ont rapporté que le formaldéhyde est un inhibiteur de la méthylation de l’ADN, la fixation enzymatique d’un méthyle (CH3) à l’ADN, qui est l’un des moyens épigénétiques les plus courants du corps pour activer ou désactiver les gènes.

L’étude fournit la première preuve que le formaldéhyde, dont les scientifiques ont découvert récemment qu’il est produit par l’organisme en petites quantités, est en réalité utilisé par l’organisme pour réguler les changements épigénétiques, et suggère qu’en excès, il peut supprimer les tentatives de l’organisme de prévenir les changements épigénétiques. l’expression ou la surexpression de certains gènes.

Des recherches antérieures ont démontré que le formaldéhyde en très grande quantité désactive l’ADN en provoquant des liaisons croisées, mais cela n’explique pas la toxicité de petites quantités de formaldéhyde.

« Les gens n’ont pas recherché le formaldéhyde dans le corps parce qu’ils pensent simplement aux conséquences environnementales du formaldéhyde. Mais il est naturellement produit dans chacune de nos cellules », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Christopher Chang, professeur de chimie à l’UC Berkeley. et de biologie moléculaire et cellulaire. « L’implication plus large de notre étude est qu’elle fournit un mécanisme biochimique expliquant comment le formaldéhyde pourrait être cancérigène. Nous savons que fumer est mauvais pour vous, et la pollution est mauvaise pour vous, en partie à cause du formaldéhyde. Nous avons montré que si vous modifiez votre les niveaux internes de formaldéhyde du corps, qui peuvent également modifier votre épigénétique, qui peut alors reprogrammer le cancer.

Chang et son équipe de laboratoire ont commencé à explorer le rôle des atomes à un seul carbone tels que le formaldéhyde – formule chimique CH2O — après avoir découvert qu’il était produit dans le corps.

« Cela semble être une très mauvaise idée de produire un tas de formaldéhyde à l’intérieur de notre propre corps. Mais il est clair qu’au cours de l’évolution, nous l’avons conservé », a déclaré Chang, titulaire de la chaire de la promotion de 1942 à la Faculté de chimie et professeur de chimie. chercheur au Lawrence Berkeley National Laboratory. « Nous étions optimistes quant au fait qu’il devait y avoir une bonne raison pour laquelle votre propre corps le fabriquerait, car la nature ne l’aurait pas mis là si tout cela était mauvais pour vous. Je pense que cela finira par ressembler à des espèces réactives de l’oxygène. ou de l’oxyde nitrique, où de très petites quantités seront incroyablement utiles pour le corps. Mais alors, bien sûr, trop de bonnes choses peuvent être mauvaises pour vous.

Il a fait équipe avec un groupe dirigé par Ketan Patel à Oxford pour étudier le rôle que joue le formaldéhyde dans la régulation de l’activité des gènes en examinant les modifications apportées aux protéines, ou protéomes, produites dans les cellules de souris. Chang et Patel ont collaboré il y a six ans à une étude montrant que lorsque des souris dépourvues du gène qui détoxifie le formaldéhyde étaient nourries avec un régime riche en folate, qui est métabolisé en formaldéhyde, elles présentaient un taux de cancer accru.

« Nous avons utilisé une approche protéomique chimique pour identifier quelles sont les cibles biochimiques internes du formaldéhyde », a déclaré Chang. « Et nous avons découvert cette voie vraiment intéressante, dans laquelle le formaldéhyde régule toute une classe de biochimie appelée métabolisme à un carbone. »

Plus précisément, ils ont découvert que le formaldéhyde inhibe une enzyme qui fabrique une autre molécule à un seul carbone, la S-adénosylméthionine, qui est la source de groupes méthyle attachés à l’ADN pour modifier l’expression de gènes spécifiques.

« La S-adénosylméthionine est un donneur de méthyle, elle attache donc des groupes méthyle – des unités à un seul carbone – à pratiquement tout ce qui se trouve dans la cellule », a déclaré Chang. « Mais l’une des choses les plus importantes qu’il fait est de l’attacher à votre ADN. Le formaldéhyde provoque donc directement des changements épigénétiques. »

Chang et ses collègues recherchent maintenant des biomarqueurs de niveaux élevés de formaldéhyde dans le corps qui pourraient avertir d’un risque accru de cancer. Ces biomarqueurs sont plus susceptibles d’être des modifications du protéome induites par le formaldéhyde, car les niveaux de formaldéhyde sont si faibles dans le corps que le produit chimique serait difficile à détecter.

« Vous pourriez avoir un test très simple, un peu comme le test de glucose utilisé par les diabétiques », a-t-il déclaré. « Je pense que c’est là que nous irions avec cela. Cela pourrait vous informer qu’un régime pauvre en folate pourrait être bon pour vous ou que vous devriez faire attention aux expositions environnementales. »

Les chercheurs étudient également si l’augmentation des niveaux de formaldéhyde dans le corps contribue au vieillissement.

Chang a noté que le formaldéhyde est connu pour affecter la croissance d’organismes plus simples, tels que les bactéries, ce qui implique que le rôle de ce produit chimique dans la vie remonte au début de notre histoire évolutive.

« Quand on pense au métabolisme à un seul carbone, cela va jusqu’aux bactéries les plus simples et aux origines de la vie », a-t-il déclaré. « Et maintenant, nous fabriquons ce même type de molécule à un seul carbone dans nos propres cellules. Donc, en termes de biologie évolutive, les implications sont assez larges. »

La recherche a été financée principalement par les National Institutes of Health (ES28096, ES4705).

Vanha Pham et Kevin Bruemmer, deux étudiants diplômés du département de chimie de l’UC Berkeley, ont également contribué à l’étude. Les autres co-auteurs sont Daniel Nomura, professeur de sciences nutritionnelles et de toxicologie à l’UC Berkeley, et des chercheurs de l’Institut de génomique innovante de l’UC Berkeley et d’instituts d’Espagne et d’Argentine.

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