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Les mécanismes neuronaux de l’intestin, notre « deuxième cerveau »

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À retrouver dans l'émission

Les mystères du système neuronal de l’intestin pendant la digestion, les effets de la domestication du cheval sur son patrimoine génétique et autres actualités scientifiques de la semaine.

Crédits : Getty

L’activité neuronale de l’intestin lors de la digestion 

On commence avec le premier sujet de ce journal avec une étude parue The Journal of Physiology a mis en lumière, grâce à l’embryogénèse, les fonctionnements de l’intestin pendant la digestion.  

On entend beaucoup dire que l’intestin est notre deuxième cerveau. Nos neurones ne sont pas uniquement présents dans le cerveau ou dans la moelle épinière : le système digestif est recouvert d’environ 100 millions de neurones. C’est n’est que très récemment que l’on s’intéresse au système neuronal entérique. On sait qu’il gère les mouvements liés à la digestion mais on ne comprend pas bien comment il fonctionne, et surtout, encore moins comment il se met en place lors de l’embryogenèse. Pour cette étude, les chercheurs ont travaillé sur des embryons de poulets : ils ont ouvert les œufs, disséqué les intestins puis les ont placés dans des bains physiologiques pour observer leurs mouvements selon les stades de développement. L’étude a montré deux phases distinctes dans le développement du système digestif. La première est exclusivement musculaire.

Alain Chédotal, est neurobiologiste du développement et directeur de recherche à l’Inserm

« Initialement il n’y a pas de neurones dans l’intestin. Ils ne naissent pas au niveau de l’intestin, ils naissent pas très loin du cerveau, et se mette à migrer le long de l’intestin du haut vers le bas […] Mais les premières contractions musculaires ne dépendant pas des nerfs, le système nerveux n’est pas actif au départ. 

Ce qu’il y a d’intéressant lorsque l’on regarde les embryons, c’est que l’on sait que les couches de cellules se différencient à des stades très différents : les premiers muscles, c’est à 6 jours, les cellules qui vont rythmer les muscles c’est à 10 jours et les nerfs, c’est à 16. En regardant la dynamique de l’intestin à ces différents stades, on va voir très clairement quelle est la différence et quel est l’apport de chacun à la dynamique d’ensemble plus clairement encore que si on regardait un intestin adulte. Dans un premier temps donc, les deux couches de muscles se contractent de manière désordonnée, et c’est dans un second temps, au 16ème jour, que les nerfs viennent comme une couche de contrôle pour orienter et réguler ces mouvements spontanés. C’est la découverte de cette étude : le système nerveux intestinal coordonne et synchronise ces deux muscles.  

Entretien avec Nicolas Chevalier chargé de recherches CNRS au laboratoire Matière et systèmes complexes à l’université Paris-Diderot. Il a dirigé cette étude.

« La domestication du cheval a modifié son ADN »

On poursuit avec le deuxième sujet de ce journal. Une étude publiée dans Cell, montre comment, au cours de ces cinq derniers millénaires, l’ADN du cheval a été modifié par la domestication de l'Homme. C’est un travail de recherche sur cinq ans qui a mobilisé 120 chercheurs et c’est un bel exemple de recherche pluridisciplinaire qui allie génétique, histoire et archéologie. Ils ont cherché à comprendre l’impact de l’homme sur les mécanismes biologiques liés à la domestication. 

Ils ont séquencé les génomes de 278 fossiles de chevaux. Il faut imaginer qu’un génome, c’est environ 2.5 milliards de lettres ACGT, donc c’est un jeu de données colossale. A ce jour, c’est la plus grande collection de génomes jamais produite pour une espèce animale.  La première grande leçon de ce travail, c’est de découvrir que le monde du cheval était bien plus divers qu’il ne l’est aujourd’hui. Qu’il existait plusieurs formes de chevaux. Les chercheurs ont découvert des lignées qui ont aujourd'hui disparu. Quand l’homme a commencé à domestiquer cet animal, il y a 5000 ans, il a fait des choix. Il n’a pas utilisé toutes les lignées disponibles. Cela a eu un impact sur l’évolution et sur la génétique de l’espèce. Mais surtout, ces 200 dernières années, on observe un effondrement de la diversité génétique du cheval. 

Entretien avec Ludovic Orlando, directeur de recherche au CNRS de l’Université de Toulouse au Laboratoire d’Anthropologie Moléculaire - principal auteur de cette étude.
 

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