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Biologie fascinante : les poissons zèbres régénèrent leur moelle épinière
La poisson zèbre, un vertébré possédant une capacité innée à guérir les blessures de la moelle épinière, y compris les lésions entièrement sectionnées, se distingue nettement des humains et des autres mammifères, qui souffrent généralement de handicaps fonctionnels permanents suite à de telles blessures, souvent accompagnés d’une perte permanente de sensation et de mouvement, voire de décès.
Une étude révolutionnaire
Dans une étude publiée le 15 août dans la revue « Nature Communications », une équipe de recherche de l’Université de Washington a présenté une cartographie détaillée de toutes les cellules impliquées dans la régénération de la moelle épinière du poisson zèbre, ainsi que le fonctionnement de ces cellules ensemble.
Cette cartographie aide à comprendre de manière claire les processus de régénération chez les poissons zèbres, ce qui pourrait, à l’avenir, fournir des informations précieuses pour traiter les blessures de la moelle épinière chez les humains, connues pour leurs effets dévastateurs.
Révélations surprenantes
Les chercheurs ont révélé une découverte inattendue : les cellules souches qui peuvent former de nouvelles cellules nerveuses, longtemps considérées comme essentielles au processus de régénération, jouent en réalité un rôle secondaire et ne sont pas les principales cellules qui dirigent ce processus.
Dans un email à Al Jazeera, la docteure Mayssa Hassan Mokalled, l’auteure principale de l’étude, a exprimé sa conviction que « les résultats de cette étude inspireront les chercheurs à explorer de nouvelles et innovantes façons de protéger les neurones et de préserver leurs fonctions chez les humains ».
Qu’est-ce que le poisson zèbre ?
Le poisson zèbre est une espèce populaire parmi les poissons d’ornement, reconnaissable par ses lignes horizontales distinctives, originaire du bassin du Gange en Inde. Dans les années 1970, les biologistes ont commencé à l’utiliser comme modèle vivant pour étudier le développement embryonnaire des vertébrés.
Les scientifiques apprécient les poissons zèbres pour leur capacité à se reproduire rapidement en laboratoire, leur facilité d’étude et leur grande résilience. De plus, les embryons de poissons zèbres sont transparents et se développent en dehors du corps de la mère, permettant ainsi une observation directe de la croissance des œufs fertilisés en poissons juvéniles sous un microscope. Le développement des œufs vers les larves prend seulement trois jours.
Cette espèce possède une capacité innée à régénérer et à guérir, rétablissant les tissus perdus à la suite de blessures ou de maladies. Par exemple, les poissons zèbres peuvent même regénérer totalement leur cœur après une crise cardiaque, en éliminant les tissus cardiaques endommagés et en régénérant le muscle, un processus impossible chez les humains.
Un système nerveux flexible
Mclad indique que « les chercheurs ont tenté pendant des décennies de traiter la paralysie chez les humains, mais ont réalisé qu’ils doivent penser à des méthodes et à des approches inédites pour résoudre ce problème, et peut-être que les poissons zèbres détiennent la clé. Cette étude propose une nouvelle stratégie pour protéger les neurones et préserver leurs fonctions après une blessure ».
Elle souligne également l’importance des neurones, en les comparant à l’infrastructure électrique d’un système essentiel. Le principal défi est que les neurones sont sensibles aux blessures.
« Bien que les blessures de la moelle épinière n’inhibent que certaines connexions neuronales, cela peut entraîner la mort. Par conséquent, la protection et le renouvellement des neurones demeurent notre objectif ultime dans les recherches sur la régénération de la moelle épinière », ajoute-t-elle.
La protection des neurones
Le groupe de recherche a constaté que la plupart des régénérations neuronales envisagées pour les humains, sinon toutes, se produisent naturellement chez les poissons zèbres. Contrairement aux blessures de la moelle épinière chez les humains, où les neurones endommagés meurent toujours, les neurones des poissons zèbres modifient considérablement leurs fonctions cellulaires en réponse à une blessure.
Les chercheurs ont également découvert des mécanismes de protection et de réparation neuronale déclenchés immédiatement après une blessure. Ces mécanismes permettent aux neurones de survivre après une blessure et d’établir une certaine plasticité dans leurs fonctions, offrant au poisson le temps de régénérer de nouveaux neurones pour atteindre une guérison complète.
Perspectives d’avenir
La recherche à venir impliquera l’examen génétique et l’utilisation de médicaments pour tenter de stimuler ce mécanisme de protection neurale chez l’homme. La docteure Mokalled indique que cela prendra du temps et nécessitera davantage de travail, mais nous avançons définitivement dans la bonne direction pour développer des traitements nouveaux et très demandés pour les blessures de la moelle épinière.