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Phénotype multifactoriel

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Objectif
Le phénotype dépend du génotype ainsi que de différents facteurs : interactions entre les gènes, l'environnement, le mode de vie, l'alimentation, etc. On parle alors de phénotype multifactoriel.
L'exemple choisi pour illustrer ce principe est le cas des maladies cardiovasculaires.

1. Maladies cardio-vasculaires et cholestérol

Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité en France.

– L'athérosclérose est responsable de près de 40 % des décès en France : elle constitue le 1^er stade de la maladie. Des dépôts graisseux (essentiellement du cholestérol) s'accumulent au niveau de la paroi des artères et forment des plaques, ou athéromes. Ces dépôts obstruent progressivement la lumière des vaisseaux sanguins. Ils gênent la circulation sanguine et provoquent la formation d'un caillot. Les risques d'attaques cardiaque et cérébrale sont augmentés avec le développement de ces athéromes.

– Le cholestérol est véhiculé jusqu'aux cellules par des protéines spécialisées : les lipoprotéines. Il a été montré que plus le taux de lipoprotéines était élevé et plus le risque d'athérosclérose était important, car la concentration sanguine en cholestérol est mal contrôlée. Le cholestérol est éliminé au niveau du foie : son transport nécessite un autre type de protéine.

2. Rôle des gènes et interactions entre gènes

Expérience
• Si on injecte à des souris des ARNm issus du gène codant pour une lipoprotéine chargée du transport cellulaire du cholestérol, on constate que le taux de protéines augmente rapidement et que les souris développent une athérosclérose précoce et massive.

• Mais ce résultat est modifié si on injecte avec ces copies de gènes des copies d'un autre gène codant pour une protéine, chargée de véhiculer le cholestérol jusqu'au foie. Dans ce cas, les souris ne développent pas de maladies.

Cette expérience met bien en évidence l'interaction existant entre ces deux gènes.

Plusieurs gènes interviennent dans le développement de la maladie, ils existent sous différentes formes alléliques. L'allèle normal d'un gène donne une cholestérolémie normale, tandis l'allèle muté provoque une hypercholestérolémie ou une hypocholestérolémie ; le risque d'infarctus en est accru.

3. Rôle des autres facteurs

Ils peuvent avoir un effet néfaste ou bénéfique.

– Alimentation
Une alimentation riche en graisses animales est un facteur de risque élevé, au contraire d'une alimentation riche en graisses végétales telle que l'huile d'olive. Des études, menées sur des groupes de populations ayant des habitudes alimentaires différentes, ont permis d'établir, de façon significative, l'influence de l'alimentation dans la prévention des risques de maladies cardiovasculaires.

– Mode de vie
Le stress, le tabagisme, ... sont autant de facteurs à risque. La pratique régulière d'un sport, une hygiène de vie saine, etc. sont déterminants dans la prévention.

L'essentiel

Les facteurs génétiques comme les facteurs extérieurs tels que le mode de vie influencent directement le phénotype.

Dans le cas des maladies cardio-vasculaires, la formation de plaques de graisse dans la lumière des vaisseaux sanguins est favorisée par l'abondance de lipoprotéines. Par ailleurs, la fabrication par l'organisme, de protéines chargées du transport du cholestérol jusqu'au foie, gène ce mécanisme. Ainsi, une mutation portée par un des deux gènes, concernant ces protéines, peut favoriser le risque d'infarctus.
Cependant l'influence des facteurs extérieurs reste essentielle.

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