Embryologie: une cascade de contractions réflexes déclenche le développement des pattes
Publié par Isabelle le 22/08/2019 à 14:00
Source: CNRS
Des embryons de poulet mettent en temps normal une vingtaine de jours pour devenir poussins. En observant la formation de leurs pattes, une équipe du CNRS et de l'Université de Paris vient de découvrir que le mécanisme à l'origine du développement embryonnaire consiste en une cascade de contractions réflexes. Les scientifiques ont réussi à reproduire ce phénomène artificiellement et à l'accélérer jusqu'à 20 fois. Ces résultats sont publiés le 15 août 2019 dans European Physical Journal E.


Effet d'un bref choc électrique sur la région postérieure d'un embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote jusqu’au stade...) de poulet (Un poulet est une jeune volaille, mâle ou femelle, de la sous-espèce Gallus gallus domesticus, élevé pour sa chair.). On observe une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui indique la modification affectant la...) de l'enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet enroulement peut n'être constitué que d'une seule spire (tour...) de la future patte (flèche) et la formation soudaine du sac amniotique (triangle). L'éclair symbolise l'électrode. © Fleury et al. / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) Photothèque

Dans ses premiers jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...) de vie (La vie est le nom donné :), un embryon de poulet peut être assimilé à un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus...) plat parcouru d'anneaux concentriques. Au cours de son développement, celui-ci va s'étirer, se tordre et s'enrouler dans l'espace séparant ces anneaux qui formeront à terme diverses parties de son anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία anatomia, provenant du verbe...). Les scientifiques se sont aperçus que lors de la formation de la future queue du poussin, l'un de ces anneaux s'étire et déforme mécaniquement la région postérieure de l'embryon. Cette déformation provoque, comme une chute de dominos, une série de contractions réflexes dans les anneaux qui l'entourent. Ceux-ci se plient alors pour former une ébauche de patte.

Dans le but de prouver la nature physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) de ce phénomène, les scientifiques ont conçu un stimulateur électrique grâce auquel ils ont appliqué des chocs brefs et de faible intensité (1 Volt pendant 1 à 3 secondes) dans la région postérieure de l'embryon. Ces impulsions, répliquant l'effet d'une déformation mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou...) semblable à celle produite par la formation de la queue, ont permis de déclencher en cascade le développement embryonnaire et même de l'accélérer jusqu'à 20 fois.

Pour la suite de leurs recherches, les scientifiques souhaitent s'intéresser aux limites techniques de cette découverte. Par ailleurs, l'utilisation de cette nouvelle méthode hors du cadre du développement embryonnaire pourrait permettre d'étudier l'effet de certaines maladies sur les cellules.

Bibliographie:
Electrical stimulation of developmental forces reveals the mechanism of limb formation in vertebrate embryos, Vincent Fleury and Ameya Vaishnavi Murukutla. European Physical Journal E, 15 août 2019. DOI: 10.1140/epje/i2019-11869-8. https://rdcu.be/bOXG1

Contact chercheur:
Vincent Fleury - Chercheur CNRS - vincent.fleury at univ-paris-diderot.fr
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