.CDiscussion
Cette étude renforce l’hypothèse du rôle de la consommation maternelle d’alcool au premier trimestre de la grossesse sur le risque de fentes orales non syndromiques. Le génotype de l’enfant paraît jouer un rôle dans la détermination du risque tandis que le rôle du génotype de la mère est mineur et semble plus incertain : l’allèle ADH1C*2 porté par l’enfant a un effet significatif et protecteur dans la survenue d’une fente orale, et seul le statut hétérozygote de la mère est suggéré être associé à un risque augmenté de fentes orales. Finalement, cette étude suggère que les effets des génotypes de l’ADH1C sur le risque, s’ils existent, sont indépendants de l’exposition du fœtus à la consommation d’alcool de sa mère. Bien que cette étude soit limitée par une taille modeste de l’échantillon, il s’agit de la première étude à suggérer une association entre le gène de l’ADH1C et le risque de fentes orales non syndromiques.
Les résultats des analyses supplémentaires incluant les formes syndromiques de fentes orales, rapportent des conclusions similaires à celles des analyses principales, les syndromes constituant 9% de l’ensemble de la population des cas.
Echantillonnage « épidémiologique ».
La répartition des cas et des témoins parmi les variables socio-démographiques, le choix de la sélection des cas dans des départements hospitaliers de chirurgie, les proportions attendues entre les groupes FL/P et FP et le sex-ratio observé pour chaque groupe ont été discutés précédemment dans la section consacrée à la description générale des populations de l’étude (partie [Matériel & Méthodes] Description de la population).
Consommation maternelle d’alcool et de tabac.
Pour prendre en compte la période précoce de fusion des lèvres et du palais pendant le développement embryonnaire (4-12 semaines), l’étude a ciblé et isolé les expositions se produisant en début de grossesse. La consommation d’alcool de la mère pendant le mois préconceptionnel est associée à un risque accru (non significatif) de fentes orales, suggérant une influence potentielle d’un comportement préconceptionnel de consommation d’alcool. Aussi, il est envisageable que les mères d’enfant-cas aient fourni des déclarations imprécises ou erronées, et aient en réalité continué de consommer de l’alcool en début de grossesse.
Le risque diminué de fentes orales porté par les mères « fumeuses » au premier trimestre est surprenant et contradictoire avec le risque augmenté observé pour les femmes « ex-fumeuses ».
Echantillonnage « génétique » et Validite de l’approche cas-temoin.
Nous observons une prévalence de l’allèle ADH1C*2 d’approximativement 40% chez les enfants-témoins et de 50% chez leurs mères. Dans la littérature, cette fréquence est d’environ 40% dans la population blanche européenne (Bosron et Li 1986) et entre 39 et 45% dans la population française (Coutelle et al. 1998, Brennan et al. 2004). Le groupe d’enfants vis à vis du gène ADH1C semble constituer un groupe témoin valide et génétiquement similaire à la population française. La différence entre la fréquence observée parmi les mères d’enfant-témoin dans notre étude et les fréquences issues de la littérature suggère que ces mères sont moins représentatives.
L’information génétique est disponible seulement pour 49% des enfants-témoins et 23% des mères de témoins, dû essentiellement à des difficultés pratiques de collecte d’échantillons sanguins ou de support de collecte inadapté aux techniques de génotypage. Ces difficultés pourraient alors être la cause principale de l’écart significatif de la distribution des génotypes des enfants-témoins à l’hypothèse de l’équilibre d’Hardy-Weinberg.
La moitié du génotype de l’enfant provient de celui la mère ; par conséquent, l’estimation de risque de l’un par un modèle logistique traditionnel reflète celle de l’autre.
Pour l’ensemble de ces raisons, l’évaluation de l’association des génotypes ADH1C avec le risque de fentes orales ou de l’interaction gène-environnement par l’approche cas-témoins traditionnelle ne paraît pas fiable.
Approche cas-parents et les diades.
Les auteurs du modèle log-linéaire adopté par la stratégie d’analyse cas-parents dans notre étude, ont montré des tests plus puissants des effets des génotypes lorsque les familles-diades sont prises en compte additionnellement aux triades (partie [Introduction générale] Etat de l’art des méthodes statistiques d’évaluation d’une interaction gène-environnement, section .B. 2...ii...d et Weinberg 1999). Peu de génotypes parentaux sont manquants dans notre analyse : 2.5% (5 diades) pour les mères et 9% (18 diades) pour les pères. L’utilisation des diades incorporant l’algorithme « expectation-maximization » (EM) au modèle log-linéaire nécessite l’hypothèse que l’absence d’information du génotype parental se distribue de façon aléatoire. Nous observons une proportion de familles avec une mère portant le génotype ADH1C*2/*2 plus forte parmi les 18 familles-diades sans l’information du génotype paternel (n=4) que parmi les 174 triades complètes (n=13). Ainsi, l’intégration des diades dans l’analyse accroît le nombre de mères ADH1C*2/*2 et pourrait en conséquent réduire l’effet apparent protecteur pour ce génotype maternel.
La différence observée entre les triades et les diades peut se produire par hasard ou s’expliquer par une stratification de population des données observées. L’origine ethnique de la mère diffère significativement parmi les diades et les triades : 30% des mères de diades sont non-européennes contre 12% parmi les triades (p=0.04). Or une différence génétique entre les diades et les triades peut biaiser les résultats de l’analyse puisque l’algorithme EM base la « reconstruction » des diades sur les informations observées de triades. L’analyse restreinte aux familles d’origine parentale européenne perd en puissance statistique et prévient alors le génotype de l’enfant de contribuer significativement au modèle. Ces résultats rapportent une évidence de rôle protecteur de l’allèle ADH1C*2 porté par l’enfant et du génotype de la mère ADH1C*2/*2 dans la survenue d’une fente orale, et suggèrent un risque augmenté associé au statut hétérozygote de la mère.
Approche cas-parents et le genotype maternel.
Dans notre approche cas-parents, la validité des estimations des risques du génotype maternel repose sur l’hypothèse implicite que, dans la population générale, parmi les couples parentaux portant des génotypes différents, la mère et le père ont autant de chances de porter chaque génotype. Cette hypothèse n’est pas vérifiable dans notre étude, puisque l’information génétique chez les pères des témoins n’est pas disponible. En revanche, nous pouvons vérifier parmi les couples parentaux du groupe témoin d’origine ethnique différente (européenne ou non-européenne), que le nombre de mères d’origine européenne (n=10) est approximativement le même que le nombre de pères européens (n=12).
Déséquilibre de liaison.
L’association entre le polymorphisme ADH1C et le risque de fentes orales non syndromiques peut refléter un déséquilibre de liaison entre le locus ADH1C et le locus causal. Le gène de l’ADH1C est localisé dans la région chromosomique 4q22. Des études précédentes soutiennent l’hypothèse d’une association entre le risque de fentes orales et un gène localisé sur le chromosome 4q, bien que ce locus ait été identifié dans la région 4q25-4q31.3 (Beiraghi et al. 1994, Mitchell et al. 1995).
Le site de polymorphisme ADH1C Ile349Val a souvent été considéré dans les études d’association, comme suffisant pour différencier et déterminer les enzymes gamma1 et gamma2. Les deux produits enzymatiques diffèrent sur deux acides aminés : 271Arg-349Ile détermine gamma1 codée par ADH1C*1, et 271Gln-349Val détermine gamma2 codée par ADH1C*2. Or récemment, Osier et al. (2002) suggère que l’hypothèse d’un déséquilibre de liaison parfait des deux sites aux positions 349 et 271 de l’ADH1C est incorrecte. Nous recommandons que les futures études d’association examinent les formes haplotypiques de l’ADH1C définies par les deux sites polymorphiques : Ile349Val et Arg271Gln. Cette information, absente dans notre étude, pourrait aider à la compréhension du résultat inattendu du risque augmenté associé à l’hétérozygotie de la mère.
Interaction ADH1C-alcool.
L’effet conjoint des génotypes ADH1C (site Ile349Val) et de la consommation maternelle d’alcool sur le risque des fentes orales non syndromiques semble être déterminé par l’hypothèse multiplicative des effets propres. L’estimation de l’interaction implique un petit nombre de familles, et les conclusions doivent être établies avec prudence. C’est pourquoi, nous n’estimons pas les interactions séparément pour les groupes FL/P et FP. Par ailleurs, l’étude de cette interaction considère la consommation maternelle d’alcool quelque soit la fréquence de la consommation et la quantité d’alcool ingérée par les mères. Or nous observons dans cette étude que, parmi les mères consommatrices d’alcool au premier trimestre, la moitié a ingéré au plus deux verres de vin ou de bière par semaine. L’interaction issue de l’oxydation de l’éthanol par l’ADH1C sur le risque de fentes orales mériterait d’être étudiée pour des consommations d’alcool de la mère en début de grossesse plus élevées, par de futures études plus puissantes.
Cancer et ADH1C.
Le polymorphisme de l’ADH1C (site Ile349Val) a été examiné en relation avec le risque de cancer : il modifie l’association entre la consommation d’alcool et le risque de cancer de la cavité buccale, du pharynx (Coutelle et al. 1997, Harty et al. 1997, Zavras et al. 2002, Brennan et al 2004) et du sein (Freudenheim et al. 1999). Le risque augmenté de cancer est alors attribué à l’exposition accrue à l’acétaldéhyde, une substance suspectée carcinogène, induit par l’allèle ADH1C*1.
Autres anomalies de grossesse et ADH.
Bien que l’acétaldéhyde soit suspecté de jouer un rôle dans la survenue d’anomalies congénitales pour lesquelles la consommation maternelle d’alcool est déterminée comme facteur de risque (Hard 2001), aucune interaction n’a été rapportée, à ce jour et à notre connaissance, entre un polymorphisme de l’ADH1C et le risque d’une anomalie congénitale. Plusieurs études ont examiné le deuxième gène (ADH1B) de la classe I de la famille des gènes ADH en relation avec le risque de certaines anomalies de grossesse, mais les résultats ne sont que peu reproduits ou contradictoires. McCarver et al. (1997) montre que le troisième allèle (ADH1B*3) exerce un effet protecteur parmi la population afro-américaine contre les anomalies congénitales liées à l’alcool, telles qu’un retard du développement mental. L’efficacité catalytique spécifique de l’enzyme, codée par cet allèle, explique cet effet protecteur : elle oxyde l’éthanol à une vitesse supérieure dans la situation d’une consommation excessive d’alcool (suggérant, selon cette hypothèse, que l’éthanol est l’agent tératogène). Sur une population sud-africaine d’origine mixte, Viljoen et al. (2001) observe une fréquence plus importante de l’allèle ADH1B*2, comparé à l’allèle ADH1B*1, parmi les mères de témoins que les mères d’enfant atteint du syndrome d’alcoolisation fœtal (FAS). Les auteurs suggèrent que l’activité métabolique rapide de l’allèle cause une forte exposition à l’acétaldéhyde (substance soupçonnée dans de nombreuses populations pour favoriser un comportement d’aversion à l’alcool, en particulier lorsqu’elle est accompagnée d’une activité réduite de l’ALDH) et ainsi une diminution de la consommation d’alcool possiblement liée au risque réduit de FAS. Stoler et al. (2002) montre que l’allèle ADH1B*3 accroît le risque d’avoir un enfant atteint de caractéristiques similaires au FAS. Ils expliquent le risque augmenté conféré à l’allèle par une plus forte consommation d’alcool des mères portant cet allèle.
Comportement de consommation d’alcool et ADH.
La relation entre les gènes ADH et risque d’alcoolisme est complexe et très débattue (Crabb et al. 2004). Le comportement de consommation d’alcool semble être influencé par la présence de l’allèle ADH1B*2, en particulier dans la population asiatique (Whitfield 2002). Le polymorphisme de l’ADH1C pourrait influencer le comportement de consommation d’alcool indirectement par la présence de déséquilibre de liaison avec d’autres gènes de la famille ADH et de la famille de ALDH (Chen et al. 1999, Osier et al. 1999, Borras et al. 2000). Cependant, une étude récente, impliquant une collaboration internationale importante, n’observe aucune association entre l’ADH1C et la consommation d’alcool dans leur groupe de témoins sains (Raimondi et al. 2004). Parmi les 54 mères de témoins possédant une information génotypique pour l’ADH1C dans notre étude, nous observons toutefois une proportion plus faible de mères « buveuses » parmi les mères portant l’allèle ADH1C*1 (21%) comparé aux mères ne portant pas cet allèle (44%).
L’existence potentielle d’un lien entre le comportement de consommation maternelle d’alcool et le gène ADH1C n’affecte pas les estimations par l’analyse cas-parents de l’interaction entre le génotype de l’enfant et la consommation d’alcool, puisque l’exposition de l’enfant (la consommation maternelle) et son génotype ne peuvent pas être liés. En revanche, ce lien pourrait influencer les estimations d’interaction entre le génotype de la mère et l’exposition de l’enfant à la consommation maternelle d’alcool.
Hypothèses de mécanismes.
L’oxydation de l’éthanol via la voie de l’ADH n’est pas détectée durant le premier trimestre de la vie fœtale (van Ooij et al. 1992) ou dans les tissus placentaires (Andersson et al. 1989). Cependant, le polymorphisme ADH1C est connu pour réguler la synthèse de l’acide rétinoïque via l’oxydation du rétinol (Duester et al. 1991, Yang et al. 1994). L’enzyme de l’ADH1C, agissant en tant que rétinol déshydrogénase, est exprimée pendant l’embryogenèse de la souris (Zgombic-Knight et al. 1994). Ni l’activité enzymatique in vivo chez l’embryon humain, ni les propriétés cinétiques des deux produits enzymatiques de l’ADH1C, en tant que rétinol déshydrogénase, n’ont encore été mesurées. L’acide rétinoïque est impliqué dans la morphogenèse précoce et est ainsi essentiel au développement normal. Certains auteurs postulent que l’inhibition de l’acide rétinoïque par l’éthanol peut être le résultat d’une compétition pour l’ADH, et ce mécanisme est suspecté dans l’étiologie des FAS ou autres maladies liées à l’alcool.
Conclusion.
Pour conclure, cette étude rapporte un résultat nouveau : l’allèle muté du gène ADH1C (site Ile349Val) semble jouer un rôle protecteur dans la survenue d’une fente orale non syndromique. Parce que le gène ADH1C est impliqué dans diverses activités métaboliques, plusieurs hypothèses de voie biologique causale doivent être considérées, dépendant du cadre spatio-temporel de l’activité enzymatique pendant la grossesse chez l’homme (Clayton et McKeigue 2001). La relation entre la consommation d’alcool et les anomalies congénitales implique des mécanismes biochimiques complexes. Des influences génétiques du fœtus, du placenta ou de la mère peuvent intervenir dans cette relation, elle met en scène probablement plusieurs gènes impliqués dans le métabolisme de l’éthanol ou de l’acétaldéhyde, et elle peut interférer avec le métabolisme d’autres nutriments. De futures études sont nécessaires pour reproduire l’association observée dans cette étude, dans diverses populations afin d’identifier les mécanismes sous-jacents.
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