Nutrition maternelle avant et pendant la grossesse pigntique

Nutrition maternelle avant et pendant la grossesse, épigénétique et croissance foetale Lecorguillé Marion - 1ère année de thèse Directrice de thèse : Marie-Aline Charles Co-directrice : Barbara Heude Origines précoces de la santé et du développement de l’enfant ( « ORCHAD » ) Inserm-Cress UMR 1153

Introduction (1) • DOHAD : les origines développementales de la santé Ø Concept développé à partir de la théorie de Barker • Origine fœtale des maladies (Barker, 1998) • Environnement nutritionnel et phénotype d’épargne (Hales et al, 1991) Ø Origines développementales de la santé à long terme (Charles Ma et al, 2016) • Période prénatale et 2 premières années de vie • Approche vie entière : impact environnement et mode de vie Ø Rôle de mécanismes épigénétiques ? (Junien et al, 2016) • Changement de l’expression des gènes sans modification de la séquence de l’ADN 2

Introduction (2) Obésité, maigreur Impact sur la grossesse et la santé périnatale (YU Z et al, 2013) Transmission intergénérationnelle de l’obésité (Herreara, 2011) Rôle de mécanismes épigénétiques ? Variations pondérales Impact de la trajectoire pondérale avant la grossesse sur le développement embryonnaire ? (Jacota M, 2016) Statut nutritionnel Grossesse et développement de l’enfant Réserves nutritionnelles : influencées par les variations pondérales, les réserves adipeuses et les régimes restrictifs (FAO WHO & UNU, 2004) Importance des micronutriments (vitamines, minéraux, acide folique… ) 3

Hypothèse (1) Association entre le statut nutritionnel maternel et la croissance fœtale, en partie expliquée par des mécanismes épigénétiques 4

Hypothèse (2) Période préconceptionnelle (variations pondérales) Profil alimentaire et apport en micronutriments donneurs de méthyl (Vits B) (Anderson et al, Statut nutritionnel 2012) Cycle de Méthylation de l’ADN Croissance foetale Placenta ? • Organe primordial échanges mèreenfant • Diminution de l’expression de certains facteurs placentaires (Meher et al, 2015) 5

Objectifs Etudier les relations entre la nutrition maternelle, la croissance foetale et l’épigénétique du placenta 1/ Association entre les variations pondérales avant, pendant la grossesse, les régimes restrictifs et la croissance foetale • 2/ Déterminer des profils d’alimentation maternelle avant et pendant la grossesse, en lien avec les variations pondérales et la croissance foetale • 3/ Etudier les relations entre les marqueurs nutritionnels avant et pendant la grossesse et la méthylation placentaire de l’ADN 6

Matériel et Méthodes ELFE EDEN 1ère cohorte nationale de naissance en France Cohorte mère-enfant Plus de 18000 enfants nés en 2011 2002 femmes enceintes avant 24 semaines d’aménorrhée en 2003 -2006 Echantillon aléatoire de 349 maternités 2 centres : Nancy & Poitiers Questionnaires de fréquence alimentaire : 3 derniers mois de la grossesse Questionnaires de fréquence alimentaire: l’année avant la grossesse, 3 derniers mois de la grossesse Méthylation ADN placenta 7

Objectif 1 • Association entre les variations pondérales avant, pendant la grossesse, les régimes restrictifs et la croissance foetale Ø Résultats antérieurs dans la cohorte ELFE : (Thesis M Jacota, 2013 -16) Régime restrictif ou perte de poids avant grossesse Gain de poids pendant la grossesse Gain de poids avant la grossesse Risque de diabète gestationnel 8

Objectif 1 Histoire pondérale des mères avant la grossesse ? Croissance fœtale et variables anthropométriques à la naissance Ø Régimes restrictifs et variations pondérales Ø Données échographiques sur les 3 trimestres (N=14000) : • Z-scores âge gestationnel spécifique • Paramètres : longueur cranio-caudale, longueur fémorale, diamètre abdominal transverse, circonférence abdominale et diamètre bipariétal • Calcul poids foetal estimé Ø Analyse stratifiée par classe d’IMC 9

Objectif 2 • Profils d’alimentation maternelle avant et pendant la grossesse, variations pondérales et croissance foetale Profils alimentaires ? Croissance fœtale et variations pondérales Ø Scores nutritionnels : • Profils alimentaires : • Non ciblés (méthode analyse en composante principale) • Spécifiques en donneurs de méthyl (régression à rang réduit) : vitamines B 6, B 12, choline, bétaïne • Score adéquation alimentaire : recommandations du Programme national nutrition santé (PNNS) • Score spécifique : mesure globale de la qualité de l’alimentation (DASH) 10

Objectif 3 • Relation entre les marqueurs nutritionnels, avant et pendant la grossesse et la méthylation de l’ADN au niveau du placenta Profils alimentaires, régimes restrictifs ? Méthylation ADN placentaire Ø Données de méthylation de l’ADN dans EDEN (N=668) Ø Analyse statistique • Méthodes analyses de régréssion et correction tests multiples • Prise en compte des supplémentations (acide folique, vitamines) Ø Collaboration européenne : projet ALPHABET • Coordonné à Dublin (Dr Catherine Phillips) • Autres cohortes européennes (Generation R, ALSPAC) 11

Merci pour votre attention 12

Bibliographie • • • Barker DJP. Programming the baby. Mothers, babies and health in later life. Edinburgh : Churchill Livingstone, 1998 : 13 -42. Hales Cn, Barker DJ, Clark PM, Cox LJ, Fall C, Osmond C, et al. Fetal and infant growth and impaired glucose tolerance at age 64. BMJ. 1991; 303(6809) : 1019 -1022. Charles Ma, Delpierre C, Bréant B. Le concept des origines développementales de la santé : évolution sur trois décennies. Médecine/sciences. 2016; 32: 15 -20. Junien C, Panchenko P, Pirola L, Amarger V, Kaeffer B, Parnet P, et al. Le nouveau paradigme de l’origine développementale de la santé et des maladies (DOHa. D): Épigénétique, environnement : preuves et chaînons manquants. médecine/sciences. 2016 Jan; 32(1): 27 -34. Dominguez-Salas P, Moore SE, Baker MS, Bergen AW, Cox SE, Dyer RA, et al. Maternal nutrition at conception modulates DNA methylation of human metastable epialleles. Nat Commun. 2014 Apr; 29(5): 1 -7. Jacota M. Variations pondérales préconceptionelles et gestationnelles : étude de leurs relations avec le diabète gestationnel et le développement de l’adiposité des enfants à 5 -6 ans à partir des cohortes mèreenfant françaises EDEN et ELFE. Thèse d'épidémiologie. Université Paris-Sud; 2016, 172 p. Yu Z, Han S, Zhu J, Sun X, Ji C, Guo X. Pre-Pregnancy Body Mass Index in Relation to Infant Birth Weight and Offspring Overweight/Obesity: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLo. S ONE. 2013 Apr 16; 8(4): 1 -11. Herrera BM, Keildson S, Lindgren CM. Genetics and epigenetics of obesity. Maturitas. 2011; 69(1): 41 -49. FAO, WHO, UNU. Human energy requierements. Report of a joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. 925 -105212 -3. Rome. Anderson OS, Sant KE, Dolinoy DC. Nutrition and epigenetics: an interplay of dietary methyl donors, onecarbon metabolism and DNA methylation. J Nutr Biochem. 2012 Aug; 23(8): 853 -859. Meher A, Sundrani D, Joshi S. Maternal nutrition influences Angiogenesis in the Placenta through Peroxisome Proliferator Activated Receptors : a novel hypothesis. Mol Reprod Dev. 2015; 82(10): 726 -734. 13

Contexte (4) • Qu’est-ce que l’épigénétique ? Ø Changement de l’expression des gènes sans modification de la séquence de l’ADN • Méthylation de l’ADN le plus étudié Ø Importance des micronutriments apportés par l’alimentation maternelle (ac folique, minéraux, acides gras oméga 3, vitamines B…) Ø Rôle de l’épigénétique dans la croissance et la différenciation cellulaire et le phénotype (Dominguez-Salas. Nat commun, 2014) 14

Introduction (4) Croissance foetale Placenta Méthylation ADN Préconceptionnel Profil alimentaire et apport en micronutriments donneur de méthyl Nutrition et vitamines Placenta • Organe primordial échanges mère-enfant • Diminution de l’expression de certains facteurs placentaires • Modification de la placentation, de l’angiogenèse 15

Objectif 2 • Micronutriments Ø Vitamines A, C, D, E, acide folique Ø Minéraux : calcium, magnésium Ø Acides gras oméga 3, fer Ø Score profil en donneur de méthyl Scores adéquation des apports vis-à-vis des recommandations adultes (PNNS) Ø Questionnaire maternité ELFE (N=14000) Ø DASH : approche diététique contre l’hypertension Ø Mesure globale de la qualité de l’alimentation • Riche en fruits, légumes, teneur faible en sel et acides gras 8 items 16

Ph. D project-Research context Methionine Acid folic B 12 betaine B 6 Homocysteine SAdenosylmethionine (SAMe) Methyl group Sadenosylhomo cysteine Cysteine 17

Contexte (5) Placenta Importance de l’apport en micronutriments Vitamines • Organe primordial échanges mèreenfant • Diminution de l’expression de certains facteurs placentaires • Modification de la placentation, de l’angiogenèse. Methyl et la croissance fœtale? group Cycle méthylation ADN 18

Objectif 2 • Profils d’alimentation maternelle avant et pendant la grossesse, variations de poids et croissance foetale Profil alimentaire • Profil alimentation général • Spécifique en nutriments donneurs de méthyl Score adéquation alimentaire Recommandations du Programme national nutrition santé (PNNS) Scores spécifiques • Score DASH : mesure globale de la qualité de l’alimentation (contre l’hypertension) 19

Collaborations • ALPHABET : European Project (Early life programming of chilhood health a nutritional and epigenetic investigation) • Exploring the role of methylation DNA in the observed associations enter maternal nutrition, health and development of the child. Ø Coordinated by Catherine Philipps in Dublin ( Ireland) Ø Planned exchanges of doctoral and postdoctoral students Ø Other partners: 20