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Des scientifiques de l’Université de l’Utah examinent comment les ours et d’autres mammifères hibernent dans le but de trouver des indices génétiques pour combattre l’obésité humaine et les maladies apparentées. En trouvant les bons commutateurs génétiques, il est possible d’apprendre pourquoi certains animaux ne souffrent pas d’obésité morbide et résistent aux maladies apparentées.

Des indices génétiques chez les mammifères comme les ours

L’hibernation est une adaptation remarquable pour de nombreuses espèces de mammifères. En se gavant de nourriture à la fin de l’été et à l’automne, ces animaux sont capables de se constituer une réserve de graisse suffisamment importante pour pouvoir se retirer dans leur tanière et passer confortablement la période hivernale en sommeil ou dans un état de torpeur.
C’est un processus qui présente un grand intérêt pour les scientifiques, non seulement en tant qu’énigme de la nature, mais aussi pour son potentiel en médecine ou comme moyen pour les astronautes de dormir pendant la majeure partie d’une longue mission interplanétaire.
Un autre point intéressant est le fait que ces animaux semblent être résistants à toutes sortes de maladies. À l’approche de l’hiver, ils se gavent d’énormes quantités de nourriture et prennent tellement de kilos qu’un humain de tailles comparables développerait une obèse morbide. Malgré cela, les ours et les autres animaux en hibernation résistent aux maladies cardiaques, au cancer et au diabète, et peuvent rester inactifs pendant des mois sans perdre de masse osseuse ou musculaire. Les scientifiques veulent savoir pourquoi et cherchent la réponse dans l’ADN.

L’ADN non codant

« Ces animaux ont développé une incroyable capacité à contrôler leur métabolisme « , dit Christopher Gregg, Ph.D., professeur agrégé au département de neurologie et d’anatomie. « Le métabolisme façonne les risques de nombreuses maladies, dont l’obésité, le diabète de type 2, le cancer et la maladie d’Alzheimer. Nous croyons que la compréhension des parties du génome qui sont liées à l’hibernation nous aidera à maîtriser les risques associés à certaines de ces maladies. Une grande surprise de notre étude est que ces parties importantes du génome nous ont été cachées dans 98 pour cent du génome qui ne contient pas de gènes – nous avions l’habitude de l’appeler l’ADN non codant ».
En collaboration avec le bioinformaticien Elliot Ferris, M. Gregg a cherché des changements génétiques ou des éléments de régulation qui confèrent à ces animaux ces capacités dans l’espoir que des régions similaires du génome humain puissent être identifiées – surtout celles qui sont liées à l’obésité.

Les chercheurs ont examiné quatre mammifères qui peuvent hiberner

L’équipe a examiné quatre mammifères qui peuvent hiberner – les spermophiles, les petites chauves-souris brunes, les lémuriens gris et les petits tenrec-hérissons. En comparant leurs génomes, ils ont découvert que chacun d’entre eux avait indépendamment évolué avec des fragments d’ADN non codants appelés régions accélérées parallèles, et qu’il existait des régions similaires proches des gènes liés à l’obésité humaine plus souvent que prévu.
Ils ont découvert un lien particulier avec les gènes impliqués dans le syndrome de Prader-Willi qui provoque un appétit insatiable menant à une obésité morbide. Ces gènes ont plus de régions accélérées pour l’hibernation que celles qui ne sont pas associées à ce trouble génétique.
Les animaux en hibernation développent un appétit insatiable similaire, appelé hyperphagie, mais ils ont peut-être mis au point les moyens de l’activer et de la désactiver génétiquement, ce qui pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre et contrôler l’obésité humaine. Jusqu’à présent, l’équipe a identifié 364 éléments génétiques potentiels qui pourraient être liés à l’hibernation et à l’obésité et les teste actuellement sur des souris en utilisant la technologie d’édition CRISPR.

Des commutateurs qui contrôlent l’obésité

« Nos résultats montrent que les régions accélérées par l’hibernation s’enrichissent de gènes proches de l’obésité dans des études menées sur des centaines de milliers de personnes, ainsi que de gènes proches d’une forme d’obésité syndromique », explique Ferris. « Par conséquent, en rassemblant des données provenant d’humains et d’animaux en hibernation, nous avons été en mesure de découvrir des commutateurs régulateurs maîtres potentiels dans le génome afin de contrôler l’obésité chez les mammifères. »
Cette recherche a été publiée dans Cell Reports.
Source : University of Utah
Crédit photo : Pixabay

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