Biological embedding in mental health: an epigenomic perspective

Human epidemiological studies and studies of animal models provide many examples by which early life experiences influence health in a long-term manner, a concept known as biological embedding. Such experiences can have profound impacts during periods of high plasticity in prenatal and early postnatal life. Epigenetic mechanisms influence gene function in the absence of changes in gene sequence. In contrast to the relative stability of gene sequences, epigenetic mechanisms appear, at least to some extent, responsive to environmental signals. To date, a few examples appear to clearly link early social experiences to epigenetic changes in pathways relevant for mental health in adulthood. Our recent work using high-throughput epigenomic techniques points to large-scale changes in gene pathways in addition to candidate genes involved in the response to psychosocial stress and neuroplasticity. Elucidation of which pathways are epigenetically labile under what conditions will enable a more complete understanding of how the epigenome can mediate environmental interactions with the genome that are relevant for mental health. In this mini-review, we provide examples of nascent research into the influence of early life experience on mental health outcomes, discuss evidence of epigenetic mechanisms that may underlie these effects, and describe challenges for research in this area. Key words: epigenetics, DNA methylation, early life adversity, psychiatric disorders, animal models. Des etudes epidemiologiques realisees chez l'humain et des etudes portant sur des modeles animaux fournissent plusieurs exemples dans lesquels des experiences vecues tot dans la vie influencent la sante a long terme, un concept connu sous l'appellation de<>. De telles experiences peuvent avoir de profonds impacts durant les periodes de haute plasticite lors de la vie prenatale et tot apres la naissance. Les mecanismes epigenetiques influencent la fonction des genes en absence de changements dans leur sequence. A la difference de la relative stabilite des sequences geniques, les mecanismes epigenetiques semblent, du moins dans une certaine mesure, repondre aux signaux environnementaux. Jusqu'a present, quelques exemples semblent lier clairement des experiences sociales vecues precocement a des changements epigenetiques dans des sentiers pertinents a la sante mentale a l'age adulte. Nos recents travaux realises a l'aide de techniques epigenomiques a haut debit indiquent la presence de changements a grande echelle dans des sentiers geniques en plus des genes candidats impliques dans la reponse au stress psychosocial et la neuroplasticite. De savoir quels sont les sentiers labiles au plan epigenetique et sous quelles conditions ils le sont nous permettra de mieux comprendre comment l'epigenome peut intervenir dans les interactions de l'environnement avec le genome, qui sont pertinentes a la sante mentale. Dans cette mini-revue, nous donnons des exemples de la recherche emergente portant sur les experiences vecues tot dans la vie et leurs consequences sur la sante mentale, nous discutons des donnees qui revelent que des mecanismes epigenetiques peuvent sous-tendre ces effets, et nous decrivons les defis que pose la recherche dans ce domaine. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: epigenetique, methylation d'ADN, epreuves vecues dans l'enfance, maladies psychiatriques, modeles animaux.
Biological embedding and mental health The concept of biological embedding has gained substantial traction as a framework for understanding the roots of complex multifactorial phenomena in health and disease (McGowan [...]