2001
Cahiers de psychologie clinique
De l’inné à l’acquis
Interactions des gènes et de l’environnement dans les troubles du comportement
Daniel Souery
Julien Mendlewicz
[*]
Née à la fin du 19e siècle, la science de l’hérédité a pour objet la compréhension des mécanismes par lesquels se transmettent les caractères à travers les descendances. Ce sont principalement les travaux de Mendel (1822-1884) et ceux de Morgan (1866-1945) qui ont abouti à la formulation des principes et des lois régissant la transmission héréditaire chez les individus. Plus récemment, la génétique humaine connaît un essor considérable consécutif à l’application de méthodes de génétique moléculaire et ses applications dans le décryptage du génome humain. Le rôle de l’hérédité des affections psychiatriques a d’abord été évoqué par la ségrégation de ces affections dans des familles et par l’implication de perturbations biologiques d’origine génétique probable. Dans leur grande majorité, les auteurs anciens (Pinel, Esquirol, Willis ou encore Kraepelin) avaient tous attribué une importance particulière aux facteurs héréditaires dans les maladies mentales. Cependant, ce n’est que beaucoup plus récemment que des stratégies scientifiques telles que des méthodes d’épidémiologie génétique, de liaison génétique et d’association, ont pu établir de manière plus précise la nature des facteurs génétiques. Cette avancée de la psychiatrie génétique est porteuse d’espoirs concrets dans le domaine de la recherche des mécanismes étiologiques impliqués dans la psychose maniaco-dépressive et la schizophrénie.
En parallèle aux approches génétiques, la recherche en psychiatrie s’est aussi centrée sur le rôle des facteurs psychosociaux ou d’environnement (notion d’acquis) dans l’émergence des maladies mentales. Par psychosocial et environnement, on entend le type de relations sociales, les perceptions et la personnalité de chaque sujet. Pour simplifier, l’acquis, est le résultat de l’expérience, de l’apprentissage individuel englobant les comportements complexes, la faculté de raisonnement, le vécu émotionnel et les perceptions (cognition).
Les troubles du comportement et les traits de caractère ou de la personnalité ont plus récemment aussi fait l’objet de telles recherches, tant au niveau génétique que de l’environnement.
Toutes ces applications sont bien entendu à placer dans le contexte du débat fondamental sur « la place de l’Inné et de l’Acquis » (« Nature versus Nurture » selon la littérature anglo-saxonne). En effet, se consacrer à l’étude de l’hérédité, ou génétique, des comportements impose souvent d’aborder les notions d’inné et d’acquis. La description des maladies mentales en tant que pathologies du cerveau a été décisive dans le sens d’une « déstigmatisation » d’affections telles que la dépression, la psychose maniaco-dépressive et la schizophrénie. Ces troubles ne sont qu’un exemple d’une variété de comportements, de l’agressivité aux assuétudes, ou encore la personnalité et les traits de caractères pour lesquels des aspects biologiques ont été décrits. La littérature scientifique dans ce domaine fait régulièrement état de l’implication de nouveaux gènes pour de nombreux phénotypes. L’orientation sexuelle (homosexualité), la timidité, le tempérament ‘novelty seeking’ (recherche de sensations, dimension de l’inventaire des trais de caractère de Cloninger) (Cloninger et al 1987 ; Epstein et al 1996) sont parmi les exemples les plus récents qui pourraient être liés en partie à des gènes. Toutefois, ces observations sont à considérer avec prudence, les résultats sont souvent difficile à interpréter en raison de nombreuses études négatives.
Les maladies mentales constituent un bon exemple, dans lequel des facteurs environnementaux, sociaux et familiaux s’expriment à travers les générations et interagissent avec une transmission génétique. Le modèle de l’étiologie multifactorielle des troubles affectifs rend actuellement mieux compte des phénotypes qui reflètent l’histoire psychiatrique d’une famille. Les progrès réalisés dans l’étude des interactions gène-environnement permettront de mieux comprendre et évaluer le rôle de facteurs de vulnérabilité environnementale. La grande difficulté étant le choix et la définition des « causes » génétiques et environnementale(s), et leur mode d’interaction(s). Difficulté parfois insurmontable tant les expériences et les relations de chaque sujet sont uniques et complexes.
Après avoir résumé quelques définitions et méthodes d’investigation génétiques en psychiatrie, nous proposons de discuter les principales hypothèses sur l’interaction gène-environnement dans les processus mentaux.
Définitions et principes de génétique
L’hérédité se définit par la transmission, par les parents à leurs descendants, de caractères exprimés ou non. Ces caractères héréditaires ont pour origine l’information génétique contenue sous forme de chaînes d’acide desoxyribonucléique (ADN) présentes dans le noyau de chaque cellule du corps humain. Un gène représente au sein de ces chaînes la séquence d’ADN qui permet la synthèse d’une protéine donnée. L’alignement des gènes sur les chaînes d’ADN constitue les chromosomes. La génétique moléculaire, appliquée entre autres, à la psychiatrie, a pour objet d’identifier d’éventuelles anomalies du code génétique responsables des manifestations cliniques des troubles mentaux. Différents modes de transmission d’une anomalie génétique peuvent êtres observés. La transmission simple (ou mendélienne) est caractérisée par la présence d’un gène unique qui rend compte à lui seul de l’anomalie. Ce type de transmission n’est probablement pas à retenir pour la majorité des comportements et des maladies psychiatriques à composante héréditaire qui présentent plutôt un mode de transmission complexe et multifactoriel. En effet, il semble que dans ces maladies, plusieurs gènes soient impliqués et que des facteurs de vulnérabilité non-génétique (environnement) soient aussi impliqués dans les mécanismes étiologiques menant à la maladie.
Méthodes d’investigation de l’hérédité des comportements (behavioral genetics)
Plusieurs approches méthodologiques permettent d’étudier l’hérédité des comportements et des affections psychiatriques. L’épidémiologie génétique est la discipline plus générale qui englobe notamment les études familiales, la méthode des jumeaux et les études d’adoption. Ces différentes stratégies offrent chacune des particularités.
Les études familiales fournissent une estimation du risque relatif d’être atteint de la maladie pour un parent d’un sujet malade et ce en fonction du degré de parenté. Les méthodes de jumeaux et d’adoption permettent d’évaluer l’héritabilité d’un trait et ont l’avantage de tenir compte des facteurs environnementaux potentiellement impliqués dans la transmission du caractère étudié. La principale limitation de ces méthodes d’épidémiologie génétique est leur incapacité à identifier directement le ou les gène(s) responsable(s) de la maladie étudiée. Elles ont néanmoins permis, en psychiatrie, d’établir avec certitude l’implication de facteurs génétiques dans l’étiologie d’affections telles que la psychose maniaco-dépressive, la schizophrénie et certains troubles anxieux (dont le trouble obsessif compulsif). Des stratégies plus récentes offrent l’avantage de pouvoir localiser un gène, sans pour autant en connaître la fonction et le produit protéinique correspondant. Ces stratégies sont actuellement en pleine expansion et étudient des marqueurs contenant l’information génétique sous forme d’ADN (marqueurs génétiques).
À l’heure actuelle, un grand nombre de marqueurs génétiques a été étudié dans la psychose maniaco-dépressive et dans la schizophrénie, couvrant une grande partie du génome humain. Cet énorme travail a été rendu possible par la disponibilité actuellement d’un grand nombre de marqueurs génétiques d’ADN, comprenant en particulier des gènes candidats pour ces affections. Dans l’ensemble, les régions chromosomiques suivantes ont fait l’objet de résultats prometteurs. Pour la psychose maniaco-dépressive les régions d’intérêt se situent sur les chromosomes 4, 5, 11, 18, 21, 22 et X (Souery et al 1997). Pour la schizophrénie, les régions chromosomiques actuellement considérées d’intérêt sont les chromosomes 3, 6, 8 et 22 (Gurling et al 1996). Là aussi, des gènes candidats sont à retenir, et en particulier des gènes codant pour les récepteurs et les enzymes intervenant dans le métabolisme des neurotransmetteurs (dopamine, noradrénaline et sérotonine). Bien que prometteuses, ces découvertes méritent réplication et restent difficiles à interpréter. En effet, quelles pourraient être les implications pratiques du rôle de plusieurs gènes d’effets mineurs dans des comportements aussi complexes que la psychose maniaco-dépressive et la schizophrénie.
Certains traits de comportements ont fait l’objet d’études génétiques sur le plan moléculaire. Des données récentes dans le domaine de la personnalité et de l’homosexualité masculine (Hamer et al 1993) présentent un intérêt particulier par la localisation de régions chromosomiques. Insistons sur le caractère préliminaire et controversé de ces données qui nécessitent confirmation. Il est bien simpliste de réduire l’explication des comportements à un ou plusieurs gènes. Les facteurs environnementaux jouent en effet un rôle majeur dans la complexité de l’élaboration de la personnalité et ces données de génétique moléculaire doivent donc être interprétées avec prudence.
Hypothèses sur l’interaction gène-environnement dans les processus mentaux
Les disciplines scientifiques (biologie, génétique, sciences sociales et psychologiques, sciences du comportement etc.) reconnaissent actuellement deux grandes catégories de facteurs : les facteurs dépendants du déterminisme génétique et ceux dépendant de l’environnement. L’on a pris l’habitude de résumer ces notions aux termes d’« inné » et d’« acquis ». Le danger d’une interprétation simpliste est de limiter l’inné à ce qui se conçoit avant la naissance, et l’acquis à ce qui influence l’individu par après, au cours de sa vie. Or un individu est constitué de matière en constante évolution, depuis sa conception, sous influence de l’effet tant des gènes que de l’environnement. Ces deux effets interagissent très précocement, et de manière à se modifier mutuellement de façon dynamique.
La conception actuelle de la relation cerveau-comportement-pensée se base sur des principes généraux admis en médecine et biologie moléculaire moderne. Les processus mentaux, y compris les processus psychologiques complexes, sont issus d’opérations se déroulant au niveau du cerveau. L’anatomie du système nerveux central présente une structure reproductible à l’intérieur de l’espèce et d’une génération à l’autre. Cette constance d’organisation est assurée par le pouvoir de gènes bien que des mutations génétiques engendrent des modifications anatomiques, et des pathologies. Des troubles du comportement sont possibles à la suite d’une mutation génétique sans que ne se manifestent des perturbations évidentes de l’anatomie du système nerveux (hérédité des comportements). Il s’agit d’anomalies moléculaires isolées. La psychose maniaco-dépressive ou la dépression majeure en sont des exemples, dans l’état actuel de nos connaissances du cerveau dans ce type de pathologies. Si l’on sort du cadre des pathologies, les nouvelles techniques de neurophysiologie et d’imagerie cérébrale fonctionnelle nous montrent que des opérations courantes telles que percevoir, intégrer, mémoriser, reconstruire mentalement, parler, s’émouvoir, penser, réfléchir, conscience et inconscience, constituent des états privilégiés du fonctionnement cérébral, et sont donc aussi sous l’influence des gènes.
Peut on à l’heure actuelle comprendre l’interaction entre déterminisme génétique et environnemental ? La littérature disponible sur ce sujet provient principalement des études de jumeaux et d’adoption. Elle fait état de différents modèles d’interaction gène-environnement. Le modèle additif classique suppose qu’un individu hérite de ses parents le ou les gène(s) de susceptibilité pour la maladie et que ses expériences environnementales agissent en tant q’effet additif afin d’exprimer la maladie. Selon ce modèle, la probabilité d’être exposé à un facteur de risque environnemental ou à tout autre expérience relationnelle n’est en aucun cas influencée par l’hérédité. Dans d’autres modèles, la relation entre facteurs génétiques et environnementaux est plus interactive. L’hypothèse « d’un contrôle génétique de l’environnement » postule que les gènes confèrent une vulnérabilité envers l’effet pathogène de l’environnement. Les facteurs génétiques influencent alors le risque de survenue d’une dépression par exemple en partie en modifiant la sensibilité de chaque individu à l’effet dépressogène du milieu. « Le contrôle génétique de l’environnement » assume que les facteurs génétiques influencent l’exposition à un milieu pathogène tels que les relations sociales, les perceptions et la personnalité de chaque sujet. Il faut savoir que le comportement, l’apprentissage et les facteurs psychosociaux ont aussi le pouvoir de modifier l’expression des gènes, et donc de modifier la fonction des cellules. Au niveau du système nerveux central ceci peut rendre compte de changements de connections neuronales de nature à engendrer des effets durables chez l’individu. Ces considérations posent la question des effets produits par des changements durables du comportement, que l’on peut observer au décours de psychothérapie ou de traitements psychopharmacologiques, sur l’expression de gènes associés aux structures du cerveau. L’évolution des méthodes d’investigation en génétique et neuroimagerie n’offrent t’elles pas dès lors un moyen d’investigation quantitative en psychothérapie ?
Malheureusement, il existe peu de paradigmes expérimentaux qui permettent d’approcher ces questions avec la rigueur qu’elles méritent. Certes, la recherche génétique contribue à identifier la ou les composante(s) génétique(s), quoique les découvertes récentes restent à confirmer. La complexité des maladies mentales rend compte de l’impossibilité actuelle de préciser la nature génétique exacte de ces troubles. Quelle composante génétique va t’on dès lors introduire dans les équations ? De son coté, l’environnement comprend un large éventail de situations et de causes, autant que d’histoires individuelles, ce qui rajoute à la complexité de l’approche intégrée. L’insuffisance de consensus sur ces sujets reflète vraisemblablement des divergences de vue encore trop prononcées à propos des approches biologiques entre les différents courants de la psychiatrie. Il serait dommage d’occulter la richesse de la pensée psychanalytique dans le rapprochement entre la psychiatrie et les sciences biologiques.
Malgré des évidences nombreuses et déjà anciennes en faveur d’une composante héréditaire dans certaines affections mentales, ce n’est qu’au courant des 10 dernières années que l’on a pu approcher l’espoir concret d’identifier et de localiser le ou les gène(s) de vulnérabilité impliqués dans la psychose maniaco-dépressive, la dépression majeure et la schizophrénie. L’introduction et la percée de la génétique moléculaire en psychiatrie est incontestablement à l’origine de ce progrès. Ces efforts, incluant diverses disciplines, offrent un formidable potentiel pour la compréhension des multiples facteurs étiologiques invoqués dans ces maladies. En effet, la génétique est un outil incontournable à l’étude de l’interaction de l’hérédité et du milieu dans la production des caractères biologiques et psychologiques. Plus directement, l’identification de gènes responsables de ces affections invalidantes permettra un progrès important dans les domaines de la prévention et des approches thérapeutiques.
La génétique des comportements ne se limite plus aux pathologies, l’étude génétique des comportements et des traits de personnalité s’est aussi, plus récemment, étendue au champs de la génétique moléculaire et a permis de proposer des hypothèses intéressantes sur leurs aspects biologiques.
Le plus difficile reste à faire. Rassembler les nombreuses découvertes moléculaires et en tirer une ou plusieurs hypothèses sur les causes multifactorielles des comportements n’est pas chose aisée, et ce serait une méprise que de ce centrer seulement sur les explications biologiques de la psychopathologie. Par exemple, l’effet combiné de plusieurs gènes d’effets mineurs, dans la vulnérabilité de la psychose maniaco-dépressive pose de gros problèmes d’interprétation et d’applications concrètes. À l’heure actuelle, il est difficile de connaître ce que signifie réellement ce bagage génétique. L’inné est loin d’avoir dévoilé tout ses secrets. Les chose se compliquent si l’on tente d’intégrer les nombreux facteurs d’environnement (l’acquis). Une approche scientifique et multidisciplinaire dans laquelle « inné » et « acquis » sont considérés avec la même attention représente la voie la plus propice à une meilleure compréhension du problème.
En guise de conclusion, citons le psychologue William Greenough : « se demander ce qui est le plus important, l’inné ou l’acquis, revient à se demander ce qui est plus important dans un rectangle, sa longueur ou sa largeur » (« To ask what’s more important, nature or nurture, is like asking what’s more important to a rectangle, its length or its width »).
·
CLONINGER C.R., A systematic method for clinical description and classification of personality variants. Archives of General Psychiatry 1987 :44 :573-588.
·
EBSTEIN R.P., NOVICK O., UMANSKY R., PRIEL B., OSHER Y., BLAINE D., BENNETT ER., NEMAOV L., Katz M and Belmaker RH. Dopamine D4 receptor (D4DR) exon III polymorphism associated with the human personality trait of Novelty-Seeking. Nature Genetics 1996 :12 :78-80.
·
HAMER D.H., HU S., MAGNUSSON V.L. et al., A linkage between DNA markers on the X chromosome and male sexual orientation. Science 1993 :261 :321-327.
·
GURLING H., The genetics of the schizophrenias. In PAPADIMITRIOU GN. and MENDLEWICZ J. : Genetics of Mental Disorders Part II : Clinical Issues. Baillière’s Clinical Psychiatry, International Practice and Research. Bailliere Tindall, London. Vol. 2, No 1, February 1996.
·
SOUERY D., LIPP O., MAHIEU B., MENDLEWICZ J., Advances in the genetics of depression. In HONIG, ANSSEAU and VAN PRAAG : Depression : Neurobiological, Psychopathological and Therapeutic advances. A series of John Wiley and sons LTD. 1997.
[*]
Psychiatres. Service de Psychiâtrie, Cliniques universitaires de Bruxelles. Hôpital Erasme, Route de Lennik 808, 1070 Bruxelles, Belgique