Le règne animal présente une pléthore de phénomènes ou de capacités uniques et surprenantes qui incluent, pour certains animaux, la capacité de régénérer des parties du corps quel que soit leur âge. Maintenant, des chercheurs japonais ont découvert que les mécanismes derrière cette capacité particulière chez les tritons ont leurs propres surprises.
Dans une étude récemment publiée dans Biomédicamentsun groupe de recherche dirigé par l’Université de Tsukuba a clarifié davantage le rôle d’un gène, Newtic1, précédemment découvert chez les tritons adultes à ventre de feu (Cynops pyrrhogaster), et a découvert qu’il joue un rôle différent lors de la régénération des membres qu’on ne le pensait initialement.
Les tritons ont la capacité unique de régénérer les membres perdus à l’âge adulte. Au début de la vie, la plupart des animaux vertébrés (y compris les humains) sont capables de faire repousser des parties du corps ou des tissus complexes après un traumatisme, mais perdent la plupart ou la totalité de cette capacité à l’âge adulte. Au lieu de se régénérer, la zone affectée subit une guérison impliquant des cicatrices (le développement de tissu conjonctif fibreux en réponse à une blessure). En revanche, on pense que les tritons adultes ont un mécanisme unique de reprogrammation cellulaire qui sous-tend leur capacité de régénération.
« Nous avons utilisé des tritons adultes à ventre de feu comme modèle pour une nouvelle médecine régénérative », explique le professeur Chikafumi Chiba, auteur principal. « Nous avons précédemment identifié Newtic1, un gène orphelin trouvé uniquement dans les familles de salamandres, exprimé au niveau du blastème formé sur le moignon des membres amputés du triton. »
La protéine Newtic1 est exprimée sur des normoblastes polychromatiques (ou PcNobs), un type d’érythrocyte/globule rouge immature. Ces PcNobs s’accumulent dans le blastème, où certaines cellules souches peuvent se différencier pour former tous types de tissus conjonctifs, et sécréter également des facteurs de croissance.
Cependant, la relation entre la sécrétion du facteur de croissance et l’expression de la protéine Newtic1 n’était pas claire, car on pensait que Newtic1 était responsable de la production d’une protéine membranaire. Comme l’explique le co-auteur, le professeur Shuichi Obata de l’Université de Kitasato, « nous avons utilisé des méthodes morphologiques pour montrer que la protéine Newtic1 fait partie des structures globulaires et contribue à la sécrétion de facteurs de croissance, en particulier le TGFβ1 ». Le TGFβ1 (également appelé facteur de croissance transformant β1) est une protéine qui remplit de nombreuses fonctions cellulaires, notamment le contrôle de la croissance, de la prolifération et de la différenciation cellulaires.
Ces résultats suggèrent que la protéine Newtic1 s’accumule au niveau de la membrane des vésicules de sécrétion qui transportent principalement le TGFβ1 et se lie aux microtubules (qui sont des composants majeurs du cytosquelette impliqués dans des processus tels que le transport intracellulaire). Ce faisant, les vésicules sont liées aux microtubules et transportées au bord des globules rouges au fur et à mesure que leurs bandes marginales se développent.
Cette recherche contribue à une meilleure compréhension de la régénération, tant chez les tritons que chez les autres animaux. Il fournit également un soutien au bénéfice de la régénération des membres chez les tritons adultes en tant que modèle de recherche pour la médecine régénérative intégrant les cellules souches et la reprogrammation cellulaire.
Plus d’information:
Xutong Chen et al, Newtic1 est un composant des structures globulaires qui s’accumulent le long de la bande marginale des érythrocytes dans le blastème des membres du triton adulte, Cynops pyrrhogaster, Biomédicaments (2022). DOI : 10.3390/biomédicaments10112772