In utero exposure to ionizing radiation and metabolic regulation: perspectives for future multi-and trans-generation effects studies - IRSN - Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue International Journal of Radiation Biology Année : 2024

In utero exposure to ionizing radiation and metabolic regulation: perspectives for future multi-and trans-generation effects studies

Exposition in utero aux rayonnements ionisants et régulation métabolique : perspectives pour les futures études sur les effets multi et transgénérationnels

Résumé

Purpose: The radiation protection community has been particularly attentive to the risks of delayed effects on offspring from low dose or low dose-rate exposures to ionizing radiation. Despite this, the current epidemiologic studies and scientific data are still insufficient to provide the necessary evidence for improving risk assessment guidelines. This literature review aims to inform future studies on multigenerational and transgenerational effects. It primarily focuses on animal studies involving in utero exposure and discusses crucial elements for interpreting the results. These elements include in utero exposure scenarios relative to the developmental stages of the embryo/fetus, and the primary biological mechanisms responsible for transmitting heritable or hereditary effects to future generations. The review addresses several issues within the contexts of both multigenerational and transgenerational effects, with a focus on hereditary perspectives. Conclusions: Knowledge consolidation in the field of Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) has led us to propose a new study strategy. This strategy aims to address the transgenerational effects of in utero exposure to low dose and low dose-rate radiation. Within this concept, there is a possibility that disruption of epigenetic programming in embryonic and fetal cells may occur. This disruption could lead to metabolic dysfunction, which in turn may cause abnormal responses to future environmental challenges, consequently increasing disease risk. Lastly, we discuss methodological limitations in our studies. These limitations are related to cohort size, follow-up time, model radiosensitivity, and analytical techniques. We propose scientific and analytical strategies for future research in this field.
La communauté de la radioprotection s'est montrée particulièrement attentive aux risques d'effets différés sur la progéniture en cas d'exposition à des rayonnements ionisants à faible dose ou à faible débit de dose. Malgré cela, les études épidémiologiques et les données scientifiques actuelles sont encore insuffisantes pour fournir les preuves nécessaires à l'amélioration des lignes directrices en matière d'évaluation des risques. Cette revue de la littérature vise à éclairer les études futures sur les effets multigénérationnels et transgénérationnels. Elle se concentre principalement sur les études animales impliquant une exposition in utero et examine les éléments cruciaux pour l'interprétation des résultats. Ces éléments comprennent les scénarios d'exposition in utero par rapport aux stades de développement de l'embryon/du fœtus, et les principaux mécanismes biologiques responsables de la transmission des effets héréditaires aux générations futures. L'étude aborde plusieurs questions dans le contexte des effets multigénérationnels et transgénérationnels, en mettant l'accent sur les perspectives héréditaires. Conclusions : La consolidation des connaissances dans le domaine des origines développementales de la santé et de la maladie (DOHaD) nous a conduits à proposer une nouvelle stratégie d'étude. Cette stratégie vise à étudier les effets transgénérationnels de l'exposition in utero à des rayonnements à faible dose et à faible débit de dose. Dans le cadre de ce concept, il est possible que la programmation épigénétique des cellules embryonnaires et fœtales soit perturbée. Cette perturbation pourrait conduire à un dysfonctionnement métabolique qui, à son tour, pourrait provoquer des réponses anormales aux défis environnementaux futurs, augmentant ainsi le risque de maladie. Enfin, nous discutons des limites méthodologiques de nos études. Ces limites sont liées à la taille de la cohorte, à la durée du suivi, à la radiosensibilité du modèle et aux techniques d'analyse. Nous proposons des stratégies scientifiques et analytiques pour les recherches futures dans ce domaine.
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Dates et versions

irsn-04358175 , version 1 (21-12-2023)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification

Identifiants

Citer

Stéphane Grison, Ignacia Iii Braga-Tanaka, Sarah Baatout, Dmitry Klokov. In utero exposure to ionizing radiation and metabolic regulation: perspectives for future multi-and trans-generation effects studies. International Journal of Radiation Biology, In press, pp.1-14. ⟨10.1080/09553002.2023.2295293⟩. ⟨irsn-04358175⟩
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