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Coupe d'un coeur de poisson-zèbre avec deux couches de cellules cardiaques distinctes. Celles de la partie jaune peuvent également contribuer à régénérer la partie en rouge.

Université de Berne

(sda-ats)

Le poisson zèbre est capable de régénérer son coeur même après de graves dommages. Des chercheurs suisses et espagnols montrent dans la revue Nature Communications que cette réparation ne suit pas un plan fixe mais fait preuve d'une plasticité étonnante.

Le poisson zèbre (Danio rerio), très utilisé comme organisme-modèle en biologie, est capable de reconstituer parfaitement les tissus perdus après un infarctus ou une amputation. Pour y parvenir, il n'a pas besoin de cellules-souches "magiques": il mobilise des cellules encore fonctionnelles à partir desquelles l'organe, une nageoire par exemple, peut repousser.

Ce poisson réactive en quelque sorte les programmes développementaux qui lui ont servi à devenir adulte. Ainsi, lors de la régénération, les cellules du muscle cardiaque se divisent pour remplacer les tissus endommagés. Les nouvelles cellules sont capables de s'adapter aux différentes parties du coeur adulte et de les réparer.

L'équipe de Nadia Mercader, de l'Institut d'anatomie de l'Université de Berne, avec des collègues de Zurich et de Madrid, a constaté qu'un degré élevé de plasticité cellulaire est déjà à l'oeuvre chez l'embryon.

Cellules progénitrices

La première étape de la formation du coeur est l'apparition d'un tube cardiaque approvisionnant l'organisme en oxygène. Mais simultanément, le coeur doit continuer à croître, ce qui n'est possible que grâce à la production de nouvelles cellules progénitrices aux extrémités du tube cardiaque.

Dans le coeur du poisson adulte, les cellules du tube originel forment majoritairement le ventricule gauche. Celles produites ensuite contribuent surtout au ventricule droit et aux oreillettes. Or les scientifiques ont constaté que si des cellules musculaires du premier type sont détruites, les secondes sont capables de s'y substituer, malgré leurs tâches a priori distinctes.

Ces constatations laissent supposer que le coeur du poisson zèbre peut être reconstruit de différentes manières, probablement sans plan fixe. Une meilleure compréhension de ces processus pourrait un jour permettre d'envisager leur application chez l'être humain, conclut l'Université de Berne dans un communiqué.

70% de gènes communs

Les poissons zèbres sont utilisés de longue date comme modèles pour l'étude des maladies humaines, notamment parce qu'ils sont faciles à élever en grand nombre en laboratoire. En outre, leurs embryons se développent à l'extérieur de la mère et sont transparents, ce qui permet d'observer facilement leur développement cellulaire.

Enfin, ce poisson a un génome très semblable à celui de l'être humain: 70% des gènes humains ont un homologue chez le poisson zèbre, et si on ne retient que les gènes associés aux maladies humaines, la proportion monte à 84%. Son génome a été entièrement décodé en 2013.

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ATS