La découverte d’une nouvelle hormone explique la monogamie | Dmshaulers

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Résumé: Les chercheurs ont découvert qu’une cellule productrice d’hormones dans les glandes surrénales pourrait expliquer pourquoi les gerbilles sont monogames, alors que leurs proches parents sont promiscuités. Cette hormone, 20⍺-OHP, augmente le comportement de toilettage, suggérant un lien avec la monogamie. La découverte de ce type de cellule, appelé « zone inaudita », met en évidence des parallèles potentiels dans le comportement parental humain.

Faits marquants:

  1. Cellules uniques: Les souris monogames ont un type unique de cellules surrénales qui produisent du 20⍺-OHP.
  2. Influence comportementale: 20⍺-OHP augmente le comportement de toilettage chez la souris.
  3. Lien humain: Les résultats peuvent fournir des informations sur le comportement parental humain et les traitements de la dépression post-partum.

Source: Université de Colombie

Qu’est-ce qui fait que le mulot est résolument monogame tout au long de sa vie, alors que ses plus proches parents, les rongeurs, sont promiscuités ?

La réponse pourrait être une cellule génératrice d’hormones jusqu’alors inconnue, selon une nouvelle étude publiée aujourd’hui en ligne dans Nature par des chercheurs de l’Institut Zuckerman de Columbia.

“L’hormone issue de ces cellules a été découverte pour la première fois chez l’homme il y a plusieurs décennies, mais personne ne savait vraiment ce qu’elle faisait”, a déclaré Andrés Bendesky, MD, PhD, chercheur principal à l’Institut Zuckerman de Columbia. “Nous avons découvert qu’il pouvait favoriser le toilettage chez la souris, ce qui nous donne une idée de ce qu’il peut faire chez l’homme.”

La nouvelle étude a examiné deux espèces de souris. L’un d’entre eux est le mammifère le plus répandu en Amérique du Nord : la souris sylvestre (Peromyscus maniculatus), qui s’étend de l’Alaska à l’Amérique centrale. L’autre, le vieux mulot (Peromyscus polionotus), vit en Floride et en Géorgie et est légèrement plus petite, pesant environ 13 grammes contre 18 grammes pour la souris sylvestre.

Plus de 100 ans de recherches antérieures ont montré que les espèces de souris se comportent de manière étonnamment différente. Là où la souris sylvestre est légère – même une seule portée de petits peut avoir quatre pères différents – les vieux mulots s’accouplent pour la vie.

Mais des travaux antérieurs suggéraient également que ces espèces étaient des frères et sœurs évolutifs, sur la base de similitudes dans leurs crânes, leurs dents et d’autres caractéristiques anatomiques, ainsi que dans leur génétique. Pour découvrir pourquoi ces proches parents des souris se comportent si différemment, les chercheurs ont examiné leurs glandes surrénales.

“Cette paire d’organes, situés dans l’abdomen, produit de nombreuses hormones importantes pour le comportement”, a déclaré le Dr. Bendesky, qui est également professeur adjoint d’écologie, d’évolution et de biologie environnementale à l’Université de Columbia. “Il s’agit notamment des hormones de stress telles que l’adrénaline, mais aussi d’un certain nombre d’hormones sexuelles.”

Les glandes surrénales de ces souris se sont révélées étonnamment différentes en taille. Chez les adultes, les glandes surrénales des souris monogames sont environ six fois plus lourdes que celles des souris promiscuité (après ajustement pour tenir compte des différences de poids corporel entre les espèces).

“Cette différence extraordinaire dans la taille d’un organe interne entre des espèces aussi étroitement apparentées est sans précédent”, a déclaré le Dr. Bendesky.

L’analyse génétique des cellules surrénales a révélé qu’un gène, Akr1c18, jusqu’à présent plus d’activité chez les souris monogames que chez les rongeurs promiscuités. L’enzyme pour laquelle ce gène code aide à créer une hormone peu étudiée connue sous le nom de 20⍺-OHP, que l’on trouve également chez les humains et d’autres mammifères.

Les chercheurs ont observé qu’une augmentation de l’hormone 20⍺-OHP augmentait le comportement de toilettage chez les deux espèces de souris. Par exemple, 17 pour cent des souris promiscuité ayant reçu l’hormone ont allaité leurs petits et les ont ramenés dans leurs nids, alors qu’aucune ne s’est comportée de cette façon si elle n’a pas reçu l’hormone.

“C’est la première fois que nous trouvons quelque chose qui pourrait augmenter les soins parentaux dans le groupe de promiscuité”, a déclaré le Dr. Bendesky.

Normalement, ces glandes sont divisées en trois zones. Mais les chercheurs ont découvert que les glandes surrénales des souris monogames possédaient une quatrième zone.

“Nous l’avons appelé ainsi zone inauditequi signifie en latin « zone auparavant inconnue », car personne n’a jamais observé ce type de cellule chez un autre animal », a déclaré Natalie Niepoth, PhD, co-premier auteur de l’étude et maintenant scientifique principale chez Regeneron.

DANS zone inaudite cellules, les chercheurs ont découvert que 194 gènes, entre autres Akr1c18, étaient beaucoup plus actifs que les mêmes gènes dans d’autres cellules surrénales. Leurs analyses ont également identifié des gènes clés sous-jacents au développement et au fonctionnement de zone inaudite chez les vieux mulots.

Cette structure totalement inédite s’est apparemment développée rapidement. Les mutations génétiques s’accumulent dans les génomes à des rythmes assez prévisibles au fil du temps. En mesurant le nombre de mutations qui distinguent ces espèces, les chercheurs ont estimé que ce nouveau type cellulaire a évolué au cours des 20 000 dernières années, “ce qui n’est qu’un clin d’œil en matière d’évolution”, a déclaré le Dr. Bendesky.

Il y a encore beaucoup d’incertitudes quant à ce qui motive l’évolution du comportement monogame. Un argument suggère que la monogamie pourrait augmenter les chances que les parents coopèrent pour prendre soin de leur progéniture, dans la mesure où les pères sont plus sûrs que les jeunes leur appartiennent.

Ce type de travail d’équipe peut améliorer les chances de survie de la progéniture, surtout lorsque les ressources sont limitées, a déclaré le Dr. Bendesky. Les cellules surrénales nouvellement découvertes favorisent un comportement parental typique de la monogamie, ont noté les chercheurs.

Les nouvelles découvertes pourraient fournir un aperçu du comportement parental et des défis chez les humains, a suggéré le Dr. Niépoth. Par exemple, chez la souris, le 20⍺-OHP est souvent converti en un composé similaire à la molécule alloprégnanolone, présente naturellement chez l’homme et qui a été approuvée par la FDA comme médicament pour aider à traiter la dépression post-partum que les gens souffrent souvent après l’accouchement. , a déclaré le Dr. Bendesky.

“J’espère que notre étude motivera des recherches plus approfondies sur le lien entre le 20⍺-OHP et la parentalité chez l’homme”, a déclaré Jennifer R. Merritt, PhD, co-premier auteur de l’étude et chercheuse postdoctorale au laboratoire Bendesky.

“Nous avons tellement de choses à apprendre sur le rôle que joue cette hormone dans le comportement parental humain.”

A propos de cette recherche, actualités sur la génétique et le comportement reproductif

Auteur: Ivan Amato
Source: Université de Colombie
Contact: Ivan Amato – Université de Columbia
Image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
Développement d’un nouveau type de cellules surrénales qui favorise les soins parentaux» d’Andrés Bendesky et al. Nature


Abstrait

Développement d’un nouveau type de cellules surrénales qui favorise les soins parentaux

Les types de cellules dotés de fonctions spécialisées régulent fondamentalement le comportement animal, mais les mécanismes génétiques qui sous-tendent l’émergence de nouveaux types de cellules et leurs conséquences sur le comportement ne sont pas bien compris.

Nous montrons ici que le vieux campagnol monogame (Peromyscus polionotus) ont récemment développé un nouveau type de cellules dans la glande surrénale qui exprime l’enzyme AKR1C18, qui convertit la progestérone en 20α-hydroxyprogestérone.

Nous démontrons ensuite que la 20α-hydroxyprogestérone est plus abondante chez les vieilles souris des champs, où elle induit un comportement parental typiquement monogame, que chez les souris sylvestres promiscuité étroitement apparentées (Peromyscus maniculatus).

En utilisant la cartographie quantitative des traits dans un croisement entre ces espèces, nous trouvons finalement une variation génétique interspécifique qui détermine l’expression de la protéine nucléaire GADD45A et de la glycoprotéine ténascine N, qui contribuent à l’émergence et au fonctionnement de ce type de cellule chez les souris Oldfield.

Nos résultats fournissent un exemple de la manière dont le développement récent d’un nouveau type de cellule dans une glande située à l’extérieur du cerveau contribue au développement du comportement social.

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