Lorsque les écureuils terrestres hibernent en hiver, ils arrêtent de manger et survivent uniquement grâce aux réserves de graisse qu’ils ont emmagasinées dans leur corps. Une période aussi prolongée de jeûne et d’inactivité devrait réduire considérablement la masse et la fonction musculaire. Mais étonnamment, cela n’arrive pas : les animaux sortent généralement de l’hibernation au printemps en très bonne forme, prêts à l’activité physique intense associée à la saison des amours. Jusqu’à récemment, ce phénomène restait un mystère pour les scientifiques.
Selon une nouvelle étude menée par l’Université de Montréal, les hibernateurs exploitent une astuce métabolique de leur microbiome intestinal pour recycler l’azote de l’urée (un déchet éliminé sous forme d’urine pendant les périodes de non-hibernation) et l’utiliser pour construire de nouvelles protéines tissulaires.
En étudiant le processus de récupération de l’urée chez les spermophiles à 13 lignes, les scientifiques ont découvert que l’incorporation d’azote uréique dans les protéines de leurs tissus était la plus élevée à la fin de l’hiver, contrairement à la plupart des processus physiologiques pendant l’hibernation, qui ont tendance à être considérablement réduits. De plus, les microbes intestinaux eux-mêmes semblaient utiliser l’azote uréique pour construire leurs propres protéines, rendant ainsi la relation entre les écureuils et leur microbiome véritablement symbiotique.
Ces découvertes ont des implications potentielles importantes pour les voyages spatiaux. Étant donné que les astronautes sont actuellement confrontés à des problèmes de perte musculaire causés par la suppression de la synthèse des protéines induite par la microgravité, cette découverte pourrait ouvrir la voie à des moyens d’augmenter leurs processus de synthèse des protéines musculaires en utilisant la récupération de l’azote de l’urée.
« Comme nous savons quelles protéines musculaires sont supprimées pendant les vols spatiaux, nous pouvons comparer ces protéines avec celles qui sont améliorées par la récupération de l’azote uréique pendant l’hibernation », a déclaré l’auteur principal de l’étude Matthew Regan, professeur adjoint de physiologie animale à l’Université de Montréal. « S’il existe un chevauchement entre les protéines des vols spatiaux et celles de l’hibernation, cela suggère que ce processus pourrait avoir des effets bénéfiques sur la santé musculaire pendant les vols spatiaux. »
De plus, ces découvertes pourraient également aider à résoudre des problèmes terrestres plus urgents, tels que le déclin de la masse musculaire causé par la famine dans les pays sous-développés ou par la vieillesse. « Les mécanismes que les mammifères comme le spermophile à 13 lignes ont naturellement évolués pour maintenir l’équilibre protéique dans leurs propres situations limitées en azote peuvent éclairer les stratégies visant à maximiser la santé d’autres animaux limités en azote, y compris les humains », a déclaré Regan.
Une solution possible serait le développement de pilules prébiotiques ou probiotiques pour favoriser un microbiome intestinal tel que celui des animaux en hibernation.
« Pour être clair, ces applications, bien que théoriquement possibles, sont encore loin d’être disponibles, et de nombreux travaux supplémentaires sont nécessaires pour traduire de manière sûre et efficace ce mécanisme naturellement évolué chez l’homme. Mais ce que je trouve encourageant, c’est qu’une étude du début des années 1990 a fourni des preuves que les humains sont capables de recycler de petites quantités d’azote uréique via ce même processus. Cela suggère que les mécanismes nécessaires sont en place. Il a juste besoin d’être optimisé », a conclu Regan.
L’étude est publiée dans la revue Science.
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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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