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Comprendre la perception de la gravité grâce… aux vers de terre

En septembre, des chercheurs taïwanais et américains ont fait paraître dans la revue BMC Biology une étude sur la perception de la gravité chez le nématode Caenorhabditis elegans. Les résultats suggèrent que ce dernier perçoit la gravité et s’y adapte, grâce à deux facteurs : la présence de cellules ciliées et la neurotransmission de la dopamine. Cette étude pourrait présenter un intérêt pour la santé humaine.

“La gravité joue un rôle important dans la plupart des formes de vie sur Terre.” Ainsi commence l’article de Chen et al. publié dans BMC Biology le 14 septembre dernier. Afin de déterminer les mécanismes moléculaires encore mal connus de la perception de la gravité, les chercheurs ont effectué des tests sur un ver, le C. elegans.

Un ver pas comme les autres

C. elegans, un nématode vivant dans les sols humides, est bien connu des chercheurs. Long d’environ un millimètre, facile à cultiver et à manipuler génétiquement, ce ver constitue un modèle animal idéal pour étudier la perception de nombreux phénomènes sensoriels, dont la gravité.

Un protocole ren-ver-sant !

Les chercheurs ont plongé les vers dans une solution aqueuse, et ont suivi leur descente à l’aide de deux caméras. Il a été ainsi observé que C. elegans nage la tête vers le bas, alignant sa position sur la direction de la gravité. On parle alors de gravitaxie, le mouvement d’un organisme en réponse à la gravité.

D’autres tests ont montré qu’il ne s’agit pas d’un processus passif. Le nématode ne s’oriente vers le bas ni du fait des mouvements du liquide (interactions hydrodynamiques), ni en raison de la masse de sa tête, mais bien par l’action de ses muscles. D’ailleurs, chez les vers qui ont été paralysés, on observe une absence de gravitaxie, preuve que C. elegans s’adapte activement à la gravité. Mais comment ça marche ?

Cellules ciliées et dopamine : le duo gagnant

Afin de déterminer précisément comment C. elegans perçoit la gravité, les chercheurs ont mené une série de tests impliquant diverses manipulations génétiques.

On constate qu’il n’y a pas de gravitaxie chez les vers dont on a altéré, par mutation génétique, le fonctionnement des cellules ciliées. Ces cellules nerveuses semblent donc essentielles à la perception de la gravité, transformant le signal mécanique induit par cette dernière en signal électrique. On observe par ailleurs que la désactivation du gène responsable de la production de dopamine dans ces cellules se traduit elle aussi par une absence de gravitaxie. La dopamine serait donc bien le neurotransmetteur permettant la gravitaxie à l’échelle moléculaire.

Des enjeux pour la santé humaine ?

Ces résultats, partiels mais prometteurs, pourraient permettre de mieux comprendre le phénomène de gravitaxie chez d’autres espèces, y compris chez la nôtre. “Les connaissances acquises dans de telles études peuvent être bénéfiques pour la santé humaine”, concluent les chercheurs.

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