Les poumons du lézard anole brun fournissent aux experts une nouvelle inspiration pour les biotechnologies avancées. Les poumons humains mettent des mois et des années à se développer en structures complexes, mais le poumon anole se développe en quelques jours seulement.
Bien que le poumon anole ne soit pas aussi sophistiqué, il permet néanmoins au lézard d’échanger de l’oxygène contre des gaz résiduaires, tout comme le font les poumons humains, selon une nouvelle étude de l’Université de Princeton.
« Notre groupe s’intéresse vraiment à la compréhension du développement pulmonaire à des fins d’ingénierie », a déclaré le professeur Celeste Nelson, chercheur principal de l’étude. « Si nous comprenons comment les poumons se construisent, nous pourrons peut-être tirer parti des mécanismes utilisés par Mère Nature pour régénérer ou modifier les tissus. »
Le poumon anole brun se forme très rapidement grâce à un processus mécanique que les chercheurs ont comparé à une balle anti-stress en maille. L’étude est la première du genre à examiner le développement d’un poumon de reptile.
Les experts ont noté que, pour les ingénieurs cherchant à utiliser les raccourcis naturels au profit de la santé humaine, la rapidité et la simplicité du développement des poumons anoles pourraient conduire à de nouvelles façons radicales de créer des poumons artificiels. Au-delà de cela, l’étude aidera les scientifiques à acquérir de nouvelles connaissances sur le développement des reptiles.
Lorsque le professeur Nelson a commencé à étudier les poumons de poulet à la fin des années 2000, l’idée reçue était que « les poumons de poulet étaient les mêmes que les poumons de souris et les poumons humains », a-t-elle déclaré. « Et ce n’est pas vrai. »
« L’architecture du poumon d’un oiseau est incroyablement différente de celle du poumon d’un mammifère. » Par exemple, au lieu d’un diaphragme, les oiseaux ont des sacs aériens intégrés dans tout leur corps.
L’équipe a examiné les œufs de lézards anoles bruns pour cartographier le développement pulmonaire du reptile. Le co-auteur de l’étude, Michael Palmer, a utilisé ses observations pour créer un modèle informatique du poumon et comprendre sa physique.
« Nous étions curieux de savoir si nous pouvions apprendre quelque chose sur les bases du développement pulmonaire en étudiant un poumon aussi simple », a déclaré Palmer. « Le poumon du lézard se développe grâce à un mécanisme très physique. Une cascade de tensions et de flambages induits par la pression.
Selon l’étude, l’organe passe du ballon plat au poumon entièrement formé en moins de deux jours. Le processus est suffisamment simple pour que Palmer ait pu utiliser son modèle informatique pour construire une réplique fonctionnelle en laboratoire.
« Différents organismes ont des structures d’organes différentes, et c’est magnifique, et nous pouvons en tirer beaucoup d’enseignements », a déclaré le professeur Nelson. « Si nous comprenons qu’il existe une grande partie de la biodiversité que nous ne pouvons pas voir et que nous essayons d’en tirer parti, alors nous, en tant qu’ingénieurs, disposerons de davantage d’outils pour relever certains des défis majeurs auxquels la société est confrontée. »
L’étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques.
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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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