Un nouveau mécanisme explique comment les Tardigrades survivent à des conditions extrêmes
Les tardigrades, ou oursons d’eau, font partie des animaux les plus petits et les plus résistants que nous ayons jamais découverts. Ils sont même capables de survivre dans l’espace.
Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont découvert un nouveau mécanisme expliquant comment les tardigrades sont capables de survivre à une déshydratation extrême.
Diverses espèces de tardigrades, également appelées oursons d’eau, sont capables de survivre dans des environnements hostiles à la plupart des autres formes de vie. Dans leur étude, les chercheurs décrivent un nouveau mécanisme expliquant la capacité des tardigrades à endurer une déshydratation extrême sans mourir. Les chercheurs ont étudié les protéines impliquées dans la formation d’un gel pendant la déshydratation cellulaire. Les cellules seraient autrement tuées par le stress mécanique, mais ce gel les soutient et les protège. Des cellules humaines cultivées et des cellules d’insectes ont également montré une fonctionnalité limitée de ces protéines.
Malgré leur petite taille, les tardigrades attirent souvent l’attention. Le public a été étonné de leur capacité à survivre à des situations qui tueraient la plupart des organismes. Les humains pourraient être en mesure de devenir plus résistants aux températures extrêmes, aux pressions et même à la déshydratation si nous décodons leurs secrets. Bien que cela ne soit que de la science-fiction, pour l’instant, les chercheurs sont également fascinés par ces créatures microscopiques et cherchent à comprendre leur robustesse, car cela pourrait conduire à d’autres avantages à l’avenir.
Certains tardigrades peuvent survivre sans eau pendant des décennies, alors que l’eau est essentielle à toute vie. Le professeur associé Takekazu Kunieda, directeur du département des sciences biologiques de l’université de Tokyo, explique que la clé est la façon dont leurs cellules font face au stress de la déshydratation. “On pense que lorsque l’eau quitte une cellule, une sorte de protéine doit aider la cellule à maintenir sa force physique pour éviter de s’effondrer sur elle-même.” Les chercheurs en ont testé plusieurs sortes et ont découvert que les cellules des tardigrades sont protégées contre la déshydratation par des protéines cytoplasmiques-abondantes thermosolubles (cytoplasmic-abundant heat-soluble – CAHS).
Les protéines CAHS sont capables de détecter la déshydratation des cellules qu’elles encapsulent, et c’est à ce moment qu’elles agissent. Lorsque les protéines CAHS se dessèchent, elles forment des filaments gélatineux qui soutiennent la forme des cellules à mesure qu’elles perdent leur eau. Ce processus est réversible, ce qui signifie que les filaments se retirent lentement à mesure que les cellules du tardigrade redeviennent hydratées, sans stress excessif. Cependant, même isolées des cellules tardigrades, les protéines ont montré le même type d’action.
L’étudiant diplômé du laboratoire, Akihiro Tanaka, a décrit certains des défis qu’il a dû relever pour tenter de comprendre le comportement des protéines CAHS chez les insectes et les humains. Avant de pouvoir visualiser les protéines, les scientifiques ont dû les colorer pour qu’elles apparaissent sous leurs microscopes. La coloration nécessite normalement des solutions contenant de l’eau, ce qui complique évidemment les expériences visant à contrôler la concentration d’eau. C’est pourquoi le méthanol a été choisi comme solution.
Il est possible que la conservation à sec des cellules et des organismes ait un large éventail d’applications à l’avenir. Les chercheurs espèrent que leurs nouvelles connaissances les aideront à mieux préserver les matériaux cellulaires et les biomolécules à l’état sec. Ainsi, les matériaux utilisés pour la recherche, les médicaments dont la date de péremption est courte ou les organes entiers destinés à la transplantation pourraient avoir une durée de conservation plus longue.
La première étape pour atteindre cet objectif est d’isoler et d’activer ces protéines uniques. Plus de 300 autres protéines seront analysées par Kunieda et son équipe, dont certaines pourraient jouer un rôle dans la capacité de ces oursons à sauver des vies.
Lire aussi : Des tardigrades pourraient être envoyés à travers les étoiles pour étudier les effets des voyages interstellaires
Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche
