Publié le 23 octobre 2024. L’étude d’un poisson africain capable de survivre des années hors de l’eau révèle des mécanismes immunitaires et régénératifs exceptionnels, ouvrant des perspectives prometteuses en médecine et en lutte contre les maladies infectieuses.
- Le poisson-poumon africain développe un cocon protecteur durant les périodes de sécheresse, capable de régénération cellulaire cyclique.
- Des recherches récentes ont identifié une toxine unique dans le génome de ce poisson, dotée de propriétés antimicrobiennes et potentiellement insecticides.
- L’étude de ce poisson pourrait apporter des éclaircissements sur la régénération des organes et la lutte contre les infections.
Lors d’un séminaire organisé le 23 octobre par le département de biologie, Irène Salinas, immunobiologiste évolutionniste à l’Université du Nouveau-Mexique-Albuquerque, a présenté ses travaux approfondis sur l’immunobiologie du poisson-poumon africain. Cet organisme, souvent considéré comme une espèce de transition dans l’évolution des vertébrés terrestres, possède des caractéristiques uniques qui fascinent les scientifiques.
Le poisson-poumon africain est particulièrement adapté à la vie dans des environnements sujets à des sécheresses prolongées. Pour survivre, il se retire dans un cocon de mucus qu’il construit autour de lui. Ce cocon lui permet de rester en dormance pendant des années, jusqu’au retour des pluies. Ce qui rend ce processus particulièrement intéressant, c’est la capacité des tissus à se détruire et à se régénérer de manière cyclique avec les saisons. Les cellules caliciformes, essentielles à la production de mucus, sont régénérées par des cellules souches puis détruites lors d’une réaction inflammatoire. Ce cycle de destruction-régénération est d’autant plus remarquable que le poisson peut passer d’un état aquatique à un état terrestre chaque année.
Les recherches d’Irène Salinas ont révélé que le cocon n’est pas seulement une enveloppe protectrice, mais un véritable rempart immunitaire. Elle a observé une redistribution des granulocytes – les cellules les plus abondantes du système immunitaire inné – vers le cocon. Ce mécanisme permet de piéger et de détruire les organismes bactériens avant qu’ils ne puissent infecter le poisson. De plus, les différentes couches du cocon présentent des capacités de régénération variables, suggérant que le poisson peut adapter sa protection en fonction des menaces extérieures.
L’étude des couches du cocon a conduit à une découverte inattendue : la présence d’une toxine phylogénétiquement unique, absente chez la plupart des autres vertébrés. Salinas a décrit sa surprise :
« Il y a beaucoup d’informations cachées dans la matière noire des grands ensembles de données. Mais heureusement, un jour, je donnais cette conférence… et j’ai regardé [mon] écran pendant [que je] faisais [la] présentation… et tout d’un coup, j’ai remarqué quelque chose de bizarre. »
Cette toxine est également présente chez le poisson-poumon australien, mais sa séquence génétique est plus complexe chez l’espèce africaine, lui permettant de la modifier et de la produire plus efficacement. L’analyse de la structure de la protéine a révélé qu’elle pouvait agir comme un puissant agent antimicrobien, tout en étant étonnamment non toxique pour les humains. Elle pourrait même avoir des propriétés insecticides.
Les recherches du laboratoire de Salinas explorent différentes hypothèses concernant le rôle de cette toxine, notamment son implication dans l’inflammation, la « guerre chimique » contre les bactéries et les champignons, et l’activation des cellules souches. Un intérêt particulier est porté à son potentiel pour repousser les insectes, un enjeu majeur dans les régions où le poisson-poumon vit, et où des maladies transmises par les insectes comme la dengue sont fréquentes. Des résultats expérimentaux prometteurs ont même conduit à un dépôt de brevet.
En conclusion de son exposé, Irène Salinas a souligné l’importance biologique et les applications potentielles de l’étude approfondie du poisson-poumon africain.
« [La plupart de leurs organes internes] souffrent incroyablement pendant une estivation, car ils ne mangent pas depuis sept ans. L’intestin change beaucoup… nous les remettons dans l’eau, et en trois jours, ces tissus se reconstituent. Et c’est incroyable d’un point de vue général de la biologie. »
L’étude de ce poisson exceptionnel pourrait ainsi ouvrir de nouvelles voies en matière de régénération tissulaire et de lutte contre les maladies infectieuses.
