Comment l’Hydre régénère les parties perdues de son corps ?

Les Hydres sont des animaux microscopiques qui ont la capacité de faire repousser leurs membres même lorsqu’ils sont en morceaux. Une nouvelle recherche suggère que les parties séparées des Hydres possèdent une mémoire structurelle qui leur permet de refaçonner leurs corps.

Peu d'animaux font preuve d’une résilience aussi forte que l’hydre. Ces petits animaux d'eau douce peuvent littéralement être déchiquetés en morceaux et se reconstituer.

 Une étude publiée le 7 février 2017 dans « Cell Reports » suggère que les « morceaux » e l’'hydre ont une mémoire structurale qui les aide à façonner leur régénérescence selon le modèle hérité par le «squelette» de l'animal. Auparavant, les scientifiques pensaient que seuls des signaux chimiques indiquaient à l’hydre, où ses têtes et ses tentacules devaient se former.

Les hydres utilisent un réseau de fibres protéiques dures et stringentes, pour aligner leurs cellules appelées cytosquelette. Quand les hydres sont coupées ou déchiquetés en morceaux, le modèle cytosquelettique survit et constitue la base de la régénérescence du nouvel animal.

Le schéma libère une petite mais puissante quantité de force mécanique qui montre aux cellules comment s’aligner. Cette force mécanique peut servir de forme de «mémoire» qui stocke des informations sur la disposition des corps des animaux. «Il faut y penser comme une partie du processus de définition du modèle et pas seulement un résultat», dit l'auteur principal, le biophysicien Kinneret Keren du Technion, Israel Institute of Technology.

Lorsque des morceaux de l’hydre commencent le processus de régénération, les fragments se plient en petites boules, et le cytosquelette doit trouver un équilibre entre le maintien de sa forme ancienne et l'adaptation à ces nouvelles conditions. "Si vous prenez une bande ou un fragment carré et que vous le transformer en une sphère, les fibres doivent changer ou beaucoup s'étirer pour s’adapter", explique Keren.

Cependant, certaines portions conservent leur configuration. Comme la petite boule de tissu, l’hydre s'étend dans un tube et développe une bouche entaillée-tentaculaire, les nouvelles parties de corps suivent le calibre fixé par le cytosquelette dans les fragments originels de l'hydre.

La principale structure du cytosquelette dans l'hydre adulte est un réseau de fibres alignées qui s'étend sur l'ensemble de l'organisme. La falsification du cytosquelette suffit à perturber la formation de nouvelles hydres, ont constaté les chercheurs. À bien des égards, le cytosquelette est un système de fils tendus qui aide l'hydre à conserver sa forme et sa fonction. Dans une expérience, les chercheurs ont coupé une hydre en forme d’anneau, l’ont plié en boule et insérée dans des éprouvettes qui contenaient différents types de fibres alignées. Ceux introduit dans des anneaux à fibre non rigides ont développées des hydres à deux têtes.

Cependant, l'ancrage des morceaux d’hydre à des fibres rigides a crée des hydres saines à une tête, ce qui suggère que les rétroactions mécaniques favorisent l'ordre chez l'animal. Il se développe une bouche entaillée-tentaculaire, et les nouvelles parties de corps suivent le calibre fixé par le cytosquelette selon les fragments de l'hydre originelle.

Les Hydres sont des organismes beaucoup plus simples que la plupart de leurs cousins ​du règne animal, mais le schéma de base des fibres cytosquelettiques alignées, est commun à de nombreux organismes, y compris celui des muscles humains, du cœur et des tripes.

 L'étude de la régénération de l'hydre peut permettre de mieux comprendre comment la mécanique s'intègre avec les signaux biochimiques pour façonner les tissus et les organes d'autres espèces. «Le cytosquelette actomyosine est le principal générateur de force à travers le règne animal», dit Keren. «C'est une découverte à portée universelle.»

 

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