L'intestin, long de par ses propres contractions dans l'embryon
Publié par Isabelle le 15/10/2019 à 14:00
Source: CNRS INSIS
L'intestin doit-il sa forme allongée à la génétique ? Des chercheurs du laboratoire Matière et systèmes complexes ont cultivé des intestins miniatures et montré, qu'au contraire, l'organe s'étire grâce à ses propres contractions. Sans ce réflexe (Le réflexe d'une façon générale fait intervenir des propriétés intégratrices d'un centre nerveux. Il résulte d'un réflexe des activités musculaires en réponse à un stimulus. Ces activités musculaires...) musculaire, l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est divisé en deux parties...) se développe en effet en largueur au lieu d'en longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet...). Parus dans la revue Journal of the Royal Society Interface, ces travaux contribuent à mieux comprendre l'influence de phénomènes physiques sur l'embryogenèse.


Coupe transverse vivante d'un intestin de poulet embryonnaire, imagée en microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie...) par Génération de Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est...) Harmonique (Dans plusieurs domaines, une harmonique est un élément constitutif d'un phénomène périodique ou vibratoire (par exemple en électricité : les « courants harmoniques », qui sont des perturbations du courant...) (GSH), montrant les fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de collagène (Le collagène est une glycoprotéine fibreuse dont le rôle peut être comparé à une armature. C’est la protéine la plus abondante de l’organisme. Il est secrété par les cellules...) qui tissent... le tissu. © Nicolas Chevalier - MSC (En France un MSc est un diplôme d’enseignement supérieur accrédité par la Conférence des grandes écoles.) et Thomas Guilbert - IMAG'IC Facility - Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Cochin

Lors de l'embryogenèse, la génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) n'est pas le seul architecte (L'architecte est le professionnel du bâtiment dont la fonction est de concevoir et de diriger la réalisation d'une œuvre d'architecture pour...) du développement de la vie (La vie est le nom donné :). La recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) découvre progressivement l'importance de paramètres physiques, et en particulier mécaniques, sur l'organisation (Une organisation est) des cellules pour former un nouvel être. En cultivant des intestins embryonnaires, des chercheurs du laboratoire Matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux....) et Systèmes Complexes (MSC, CNRS/Université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents...) Diderot) ont constaté que la forme allongée de cet organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs...) n'est pas directement encodée par le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il...) de ses cellules.

Dès que l'intestin est différencié, il s'active et se contracte régulièrement sous l'action d'un anneau musculaire. Si ce réflexe sert plus tard à la digestion (La digestion est le processus au cours duquel un organisme vivant reçoit du milieu extérieur des aliments (eau, molécules organiques et minéraux), les modifie afin de les transformer en...) et au pompage (Le pompage est un phénomène aérodynamique qui intervient dans un compresseur. Il s'agit d'une instabilité aérodynamique qui...) de la nourriture, les biophysiciens du MSC ont montré qu'il induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité...) l'allongement de l'organe via un phénomène d'autopétrissage. Lorsque les chercheurs utilisent un relaxant musculaire, la nicardipine, ou découpent les muscles correspondants, les intestins de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) s'élargissent au lieu de s'allonger. Essentielle pour augmenter la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait...) et compartimenter la digestion, la forme tubulaire de l'intestin découle ainsi directement de sa fonction 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...) digestive. Outre leur éclairage sur l'embryogenèse, ces travaux pourraient ouvrir la voie au traitement de maladies rares, comme le syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances...) de l'intestin court, ou à la régénération de segments intestinaux.

Références:
Smooth Muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu nerveux. Ce tissu forme, avec le tissu nerveux,...) Contractility Causes the Gut to Grow Anisotropically.
D. Khalipina, Y. Kaga, N. Dacher, N. R. Chevalier.
Journal of The Royal Society Interface (2019)
DOI: 10.1098/rsif.2019.0484

Pour aller plus loin:
Lire l'actualité Des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter...) calcium aux origines de la digestion sur des travaux de Nicolas Chevalier, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les...) 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).) au laboratoire MSC.

Contact:
- Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que leurs...) INSIS - insis.communication at cnrs.fr
- Nicolas Chevalier - MSC - nicolas.chevalier at univ-paris-diderot.fr
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