Une étude identifie des métabolites qui influencent les maladies courantes liées au vieillissement

Monday, Février 27, 2023

Grâce à une série d’études d’association pangénomiques et d’analyses de randomisation mendélienne, une équipe de scientifiques de l’Université McGill a identifié des dizaines de métabolites sanguins qui influencent un certain nombre de maladies et de traits courants liés au vieillissement, à l’inflammation et au métabolisme.

La recherche a été publiée en ligne dans la revue Nature Genetics.

Entrevue avec Yiheng Chen, M. Sc.
Étudiante au doctorat en génétique humaine, Université McGill

Que sont les métabolites sanguins?

Les métabolites sanguins sont de petites molécules présentes dans le sang qui sont les produits intermédiaires ou finaux des réactions métaboliques. Par exemple, les lipides, les acides aminés et les vitamines sont des métabolites.

En quoi l’ajout de la métabolomique dans l’Étude longitudinale canadienne sur le vieillissement (ÉLCV) offre-t-il des possibilités uniques en matière de recherche?

L’ÉLCV est l’une des cohortes disposant de la plus grande collection de données métabolomiques au monde. Ainsi, les possibilités de recherche qu’elle offre sont inégalées. Comme les métabolites sont influencés à la fois par des facteurs internes (p. ex., la génétique et les maladies) et externes (p. ex., l’exposition à l’environnement, les habitudes alimentaires et le mode de vie), les données de l’ÉLCV permettent d’étudier des facteurs spécifiques qui influent sur le métabolisme et les risques liés aux maladies dans la population canadienne. De plus, la collecte de données longitudinales auprès de personnes vieillissantes permet d’identifier des métabolites qui peuvent prédire les maladies et les phénotypes liés au vieillissement, c.-à-d. des traits observables résultant de l’interaction des gènes avec des facteurs environnementaux.

À quelle(s) question(s) avez-vous cherché à répondre avec cette recherche?

Nous avons cherché à déterminer quelles variantes génétiques peuvent influencer les niveaux de métabolites sanguins et quels métabolites influencent les maladies et les traits en lien avec le vieillissement, le métabolisme et le système immunitaire.

Qu’avez-vous observé?

En menant des études d’association pangénomique sur 1 091 métabolites sanguins et 309 ratios de métabolites, nous avons identifié des associations avec 690 métabolites à 248 locus génétiques ainsi que des associations avec 143 ratios de métabolites à 69 locus génétiques. En intégrant les informations sur l’expression des gènes et des métabolites, nous avons identifié 94 gènes effecteurs pour 109 métabolites et 48 ratios de métabolites.

À l’aide d’analyses de randomisation mendélienne, un outil statistique permettant de déduire une relation causale entre les facteurs de risque et l’apparition de maladies à l’aide de données génétiques, nous avons identifié 22 métabolites et 20 ratios de métabolites ayant un effet de causalité estimé sur 12 traits et maladies, y compris l’orotate pour la densité minérale osseuse estimée, l’alpha-hydroxyisovalérate pour l’indice de masse corporelle et l’ergothionéine pour les maladies inflammatoires de l’intestin et l’asthme. Nous avons en outre mesuré le niveau d’orotate dans une cohorte distincte et démontré que, conformément à l’analyse de randomisation mendélienne, les niveaux d’orotate étaient positivement associés aux fractures de la hanche incidentes.

En d’autres termes, nous avons découvert que certains métabolites ou ratios de métabolites influencent l’apparition de maladies ou les traits liés à la maladie. Par exemple, l’orotate était lié à une densité minérale osseuse plus faible, ce qui est associé à un risque plus élevé de fractures de la hanche. Un autre métabolite, l’alpha-hydroxyisovalérate, a été associé à un indice de masse corporelle inférieur, alors que l’ergothionéine a été associée aux maladies inflammatoires de l’intestin et à l’asthme.

Quelle est la signification de ces découvertes?

Les résultats de cette étude sont une ressource précieuse pour décrire l’architecture génétique des métabolites et donnent un aperçu de leurs rôles dans le développement de maladies courantes, ouvrant la porte à des cibles thérapeutiques potentielles.