Selon une nouvelle étude de la Northwestern University, les phéromones mâles pourraient bien être la fontaine de jouvence pour le vieillissement des œufs d’animaux femelles.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé le minuscule ver rond transparent C. elegans, un organisme modèle bien établi couramment utilisé dans la recherche en biologie. L’exposition des vers ronds femelles aux phéromones mâles a ralenti le vieillissement des ovules des femelles, ce qui a donné une progéniture en meilleure santé.
Non seulement l’exposition a diminué la mortalité embryonnaire de plus de deux fois, mais elle a également diminué de plus de deux fois les anomalies chromosomiques chez les descendants survivants. Au microscope, les ovules semblaient également plus jeunes et en meilleure santé, plutôt que minuscules et déformés, ce qui est courant avec le vieillissement.
Les chercheurs pensent que cette découverte pourrait potentiellement conduire à des interventions pharmacologiques qui combattraient les problèmes d’infertilité chez l’homme en améliorant la qualité des ovules et en retardant l’apparition du vieillissement reproductif.
« Le vieillissement de la reproduction affecte tout le monde », a déclaré Ilya Ruvinsky de Northwestern, qui a dirigé l’étude. « L’un des premiers signes du vieillissement biologique est la diminution de la qualité des cellules reproductrices, ce qui entraîne une réduction de la fertilité, une incidence accrue de malformations fœtales, y compris des fausses couches, et éventuellement une perte de fertilité. Selon tous les critères auxquels nous pourrions penser, les phéromones mâles ont amélioré les œufs. . »
Le document a été publié cette semaine (16 mai) dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.
Ruvinsky est professeur agrégé de recherche en biosciences moléculaires au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. Erin Aprison, associée de recherche au laboratoire de Ruvinsky, est la première auteure de l’article. Svetlana Dzitoyeva et David Angeles-Albores sont co-auteurs de l’article.
Transférer l’énergie vers la reproduction
Pour mener l’étude, l’équipe a vieilli des vers ronds femelles en présence d’une phéromone qui est normalement produite par les vers ronds mâles. Les chercheurs ont constaté que la qualité des œufs chez les femelles exposées à la phéromone était supérieure à celle des vers ronds témoins qui n’ont pas rencontré la phéromone.
Bien que l’exposition continue aux phéromones mâles ait donné les meilleurs résultats, une exposition encore plus courte a amélioré la qualité globale des œufs. Ruvinsky pense que ce résultat peut s’expliquer par les « budgets énergétiques changeants » des animaux.
Agissant à l’extérieur du corps, les phéromones sont des produits chimiques que les animaux produisent et libèrent pour susciter des réponses sociales des autres membres de leur espèce. Selon Ruvinsky, les phéromones informent également les animaux sur la façon de budgétiser leur énergie finie.
Lorsque les conditions ne sont pas propices à la reproduction, les femelles dépenseront des ressources et de l’énergie pour maintenir leur santé corporelle globale, y compris les muscles, les neurones, les intestins et d’autres organes non reproducteurs. La détection des phéromones mâles déclenche une signalisation en aval du système nerveux vers le reste du corps, obligeant les animaux femelles à déplacer leur énergie et leurs ressources vers l’amélioration de la santé reproductive. Le résultat? De meilleurs œufs mais une décomposition plus rapide du corps.
« La phéromone incite la femelle à envoyer de l’aide à ses œufs et à court-circuiter le reste de son corps », a déclaré Ruvinsky. « Ce n’est pas tout ou rien, mais ça change l’équilibre. »
Récupérer des œufs recyclés
Lorsque les vers ronds femelles dépensaient plus d’énergie pour se reproduire, elles produisaient plus de précurseurs d’ovules à partir de cellules souches. Et, dans un mouvement apparemment contre-productif, la plupart de ces cellules sont en fait mortes. Mais Ruvinsky dit que ce n’est pas une erreur mais un avantage intelligemment conçu.
« La majorité des précurseurs d’œufs meurent et les pièces détachées sont recyclées pour fabriquer de meilleurs œufs », a-t-il déclaré. « Nous pensons que c’est essentiellement ce qui se passe. La production augmente. La plupart des précurseurs d’œufs meurent et leurs parties sont récupérées et recyclées en quelques œufs de meilleure qualité. »
Bien sûr, il y a des compromis malheureux. Lorsque les vers ronds femelles négligeaient le reste de leur corps pour concentrer leur énergie sur la santé reproductive, elles étaient plus susceptibles de mourir prématurément. Ruvinsky a déclaré que ces informations pouvaient également conseiller le développement futur de médicaments pour les humains.
« Les phéromones utilisées par les vers ronds ne se trouvent pas chez l’homme », a-t-il déclaré. « Mais les neurones qu’ils activent sont très similaires. Nous travaillons à concevoir des interventions pharmacologiques qui manipulent ces neurones pour améliorer la fertilité tout en réduisant les effets secondaires négatifs. Cela reste à voir, mais cela vaut vraiment la peine d’essayer. »
Erin Z. Aprison et al, Une phéromone mâle qui améliore la qualité de la lignée germinale oogénique, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2015576119