Le développement des cheveux a joué un rôle central dans l’évolution des mammifères et donc aussi de l’homme. Cependant, l’origine évolutive du programme génétique des cheveux était jusqu’alors inconnue. Une équipe de recherche internationale dirigée par Leopold Eckhart de MedUni Vienne a pu montrer que des composants capillaires importants et leur contrôle génétique ont déjà évolué chez les amphibiens.
Les cheveux humains présentent donc des similitudes inattendues avec les griffes des grenouilles griffues. Les résultats ont été publié dans Communications naturelles.
Afin d’étudier l’évolution des annexes cutanées, qui comprennent les cheveux et les ongles humains, l’équipe de recherche de MedUni Vienne, en collaboration avec l’Université de Gand (Belgique), a utilisé la grenouille tropicale à griffes (Xenopus tropicalis) comme modèle expérimental.
L’étude a révélé que les griffes cornées des grenouilles Xenopus sont constituées de protéines spéciales (kératines) très similaires aux principaux composants des cheveux et des ongles des mammifères. La formation de ces kératines s’est avérée être contrôlée par un gène spécifique, Hoxc13, chez l’homme et chez les grenouilles.
« On sait que les patients présentant des mutations du gène Hoxc13 présentent des défauts dans la croissance des cheveux et des ongles. Dans notre étude, nous avons pu bloquer la formation de griffes chez la grenouille griffue en désactivant ce gène », rapporte Leopold Eckhart de Département de dermatologie de MedUni Vienne. Ces résultats indiquent que le programme génétique pour le développement des griffes kératinisées trouve son origine dans un ancêtre commun des humains et des grenouilles.
« Au cours de l’évolution des mammifères, le programme de formation des griffes a été modifié pour le développement des poils », explique Eckhart.
Une question de recherche importante clarifiée
L’évolution des vertébrés terrestres se caractérise par l’apparition d’une barrière cutanée efficace contre la perte d’eau en milieu sec et par le développement d’appendices cutanés durs et kératinisés tels que des griffes, des écailles, des plumes et des poils, indispensables à la capture des proies, protection, supportant des types particuliers de locomotion et d’isolation thermique.
L’évolution des annexes cutanées constitue donc une question de recherche importante. Les résultats du projet contribuent à clarifier l’origine évolutive des annexes cutanées kératinisées et aident également à mieux comprendre la régulation des cheveux chez l’homme. « Notre publication stimulera d’autres études passionnantes en recherche fondamentale et préclinique », conclut Eckhart.
Plus d’information:
Marjolein Carron et al, Origine évolutive des appendices cutanés dépendants de Hoxc13 chez les amphibiens, Communications naturelles (2024). DOI : 10.1038/s41467-024-46373-x