Genetic and epigenetic correlates of co-occurring behavioral problems in early childhood

Chaque enfant traverse des moments d'inquiétude, de colère ou de difficulté à s'entendre avec les autres. Pour la plupart, il s'agit de phases passagères de la croissance. Pour certains, cependant, ces comportements se regroupent de manière à persister et à s'intensifier, créant un fardeau plus lourd de défis émotionnels et comportementaux. Les scientifiques savent depuis longtemps que lorsqu'un enfant est confronté à la fois à des inquiétudes internes, comme l'anxiété et le retrait, et à des actions externes, comme l'agression et la défiance, le résultat est souvent plus grave que s'il ne faisait face qu'à un seul type de problème. Pourtant, les racines biologiques de cette combinaison spécifique demeurent un mystère. Nous savons que les gènes jouent un rôle dans le développement de notre cerveau et dans la régulation de nos émotions, mais nous n'avons pas encore de carte claire de la manière dont ces instructions génétiques se traduisent par le mélange complexe de comportements observés chez les jeunes enfants. Comprendre ce lien est crucial car cela pourrait aider à identifier les enfants présentant un risque de difficultés à long terme beaucoup plus tôt, permettant potentiellement un soutien avant que les problèmes ne s'enracinent.

Pour explorer ces signaux biologiques cachés, les chercheurs se sont tournés vers une étude massive de familles en Norvège, connue sous le nom de l'étude Mother, Father, and Child Cohort. Ils se sont concentrés sur des enfants à deux âges spécifiques : trois et cinq ans. À ces jeunes âges, le comportement est encore en train de se stabiliser, et les scientifiques voulaient voir si les marqueurs biologiques de ces problèmes étaient faibles et dispersés, ou s'ils devenaient plus clairs et plus organisés à mesure que les enfants grandissaient. L'équipe a examiné deux types de données biologiques. Premièrement, ils ont examiné l'ADN des enfants, le manuel d'instructions présent dans chaque cellule, pour voir si des variations génétiques spécifiques étaient liées à ces schémas comportementaux. Deuxièmement, ils ont observé les étiquettes chimiques attachées à l'ADN dans le sang du cordon ombilical collecté à la naissance. Ces étiquettes, appelées méthylation, agissent comme des boutons de volume qui peuvent augmenter ou diminuer l'expression des gènes, et elles sont influencées par l'environnement qu'un fœtus subit avant la naissance. En comparant ces instantanés biologiques au comportement des enfants des années plus tard, les chercheurs espéraient trouver une signature moléculaire pour les enfants qui luttent à la fois contre des problèmes internes et externes.

Les chercheurs ont d'abord classé les enfants en groupes basés sur la façon dont leurs mères décrivaient leur comportement. Certains enfants étaient calmes et bien ajustés, tandis que d'autres montraient principalement de l'anxiété, principalement de l'agression, ou un mélange des deux. Ils ont ensuite scanné l'ensemble du génome de milliers d'enfants pour trouver toute lettre unique dans le code génétique qui apparaissait plus souvent chez les enfants présentant des problèmes concomitants. La recherche était difficile car les signaux génétiques du comportement de la petite enfance sont incroyablement faibles. En fait, lorsqu'ils ont examiné les enfants de trois ans, ils n'ont trouvé presque aucun lien génétique clair. Cependant, au moment où les enfants atteignaient l'âge de cinq ans, un seul endroit sur la carte génétique se distinguait. Il était situé sur le chromosome 13, un long brin d'ADN, et était spécifiquement associé aux enfants présentant à la fois de l'anxiété et de l'agression. Bien que ce point unique n'explique pas tout, c'est un point de départ concret, situé près de gènes connus pour être impliqués dans la communication et le développement des cellules cérébrales.

Pour obtenir une image plus large, les chercheurs ont également calculé un « score polygénique » pour chaque enfant. Vous pouvez considérer cela comme un décompte cumulatif de milliers de petites influences génétiques qui s'additionnent pour former un risque général pour certains traits. Cette approche s'est avérée être l'outil le plus révélateur de leur étude. Les scores ont montré que les enfants ayant des problèmes de comportement persistants, en particulier ceux présentant des problèmes concomitants, portaient une charge plus lourde de facteurs de risque génétiques liés à un large éventail de traits psychiatriques et cognitifs. Curieusement, le schéma de ces risques changeait à mesure que les enfants grandissaient. À trois ans, un risque génétique pour les problèmes d'attention semblait être plus étroitement lié à l'agression. À cinq ans, ce même risque génétique avait déplacé son association, se liant plus fortement aux problèmes d'internalisation comme l'anxiété. Cela suggère que la manière dont nos gènes s'expriment dans le comportement n'est pas fixe ; elle évolue à mesure que le cerveau et la personnalité de l'enfant mûrissent. La vulnérabilité génétique à ces problèmes est présente dès le début, mais la façon dont elle se manifeste dans la vie quotidienne de l'enfant change et devient plus structurée avec le temps.

L'étude a également examiné les étiquettes chimiques sur l'ADN du sang du cordon ombilical. Puisque ce sang a été prélevé à la naissance, avant que les enfants ne présentent jamais de problèmes de comportement, ces étiquettes offraient un aperçu de l'environnement prénatal. Les chercheurs ont constaté que les étiquettes chimiques individuelles n'étaient pas très utiles ; elles étaient rares et difficiles à lier à des comportements spécifiques. Cependant, lorsqu'ils ont examiné des groupes d'étiquettes travaillant ensemble en réseaux, une image plus claire est apparue. À l'âge de cinq ans, des groupes spécifiques de ces étiquettes chimiques étaient associés aux enfants présentant des problèmes concomitants. Ces groupes étaient liés à des voies biologiques impliquées dans la construction des connexions cérébrales, l'organisation des synapses et l'aide des neurones à communiquer entre eux. Il est important de noter que ces résultats ne constituent pas un outil de diagnostic définitif, et ne prouvent pas que ces changements chimiques causent le comportement. Le sang provenait du cordon ombilical, pas du cerveau, c'est donc un substitut plutôt qu'une fenêtre directe sur l'esprit en développement. Néanmoins, le fait que ces schémas coordonnés soient détectables à l'âge de cinq ans, mais pas aussi clairement à trois ans, soutient l'idée que les signaux biologiques deviennent plus organisés et plus faciles à détecter à mesure que les problèmes de comportement se stabilisent.

Les chercheurs ont également vérifié leurs résultats auprès de deux autres grandes études provenant des Pays-Bas et du Royaume-Uni pour voir si les résultats tenaient la route. Le point génétique unique qu'ils ont trouvé en Norvège n'est pas apparu comme un signal majeur dans les autres groupes, probablement en raison de tailles d'échantillons plus petites ou de populations différentes. De même, les étiquettes chimiques qu'ils ont identifiées n'ont été que partiellement confirmées dans les autres études. Cela nous indique que, bien que les signaux soient réels, ils sont subtils et nécessitent des groupes de personnes très importants pour être vus clairement. L'étude ne prétend pas avoir résolu l'énigme des problèmes de comportement de l'enfance. Au contraire, elle offre une vue plus claire de la manière dont les pièces s'assemblent au fil du temps. Elle suggère que les racines biologiques de ces luttes concomitantes ne sont pas une alarme unique et bruyante, mais plutôt un chœur discret et complexe de facteurs génétiques et épigénétiques qui deviennent plus harmonisés et détectables à mesure que l'enfant passe de la période de l'enfance à l'âge de la scolarité.

En fin de compte, ce travail souligne que la biologie du comportement de la petite enfance est une cible mouvante. Les signaux sont trop faibles pour être vus clairement à trois ans, mais à cinq ans, ils commencent à s'aligner d'une manière qui reflète la stabilité des comportements eux-mêmes. La preuve la plus forte est venue de l'examen de la somme de nombreuses petites influences génétiques, qui pointait vers une vulnérabilité partagée à travers différents types de défis psychiatriques et cognitifs. Les étiquettes chimiques sur l'ADN ont fourni un indice complémentaire, suggérant que l'environnement prénatal et le développement cérébral précoce sont impliqués dans la préparation du terrain pour ces difficultés ultérieures. Bien que nous ne soyons pas encore au stade où nous pouvons tester le sang d'un enfant pour prédire son comportement futur, cette recherche jette les bases d'une compréhension du fait que ces problèmes sont profondément ancrés dans la biologie et évoluent parallèlement à l'enfant. Elle souligne l'importance d'observer les enfants au fil du temps, plutôt que de se limiter à un seul instant, pour véritablement comprendre l'histoire biologique de leur développement.