résumé: Les chercheurs se tournent vers les méduses et les mouches des fruits pour explorer la motivation pour l’alimentation et pour jeter un nouvel éclairage sur les mécanismes sous-jacents à la régulation de l’alimentation.

source: Université du Tohoku

Des décennies de recherche ont montré que la volonté de se nourrir, à savoir la faim et la sensation de satiété, est contrôlée par des hormones et de petites protéines appelées neuropeptides. On les trouve dans une grande variété d’organismes tels que les humains, les souris et les mouches des fruits.

Une occurrence aussi répandue suggère une origine évolutive commune. Pour explorer ce phénomène, un groupe de recherche s’est tourné vers les méduses et les mouches des fruits et a découvert des résultats surprenants.

Bien que les méduses partagent un ancêtre commun avec les mammifères il y a au moins 600 millions d’années, leurs corps sont plus simples. Ils ont des systèmes nerveux diffus appelés réseaux de neurones, contrairement aux mammifères qui ont des structures plus concrètes comme le cerveau ou les ganglions. Cependant, les méduses possèdent un riche répertoire de comportements, y compris des stratégies de recherche de nourriture élaborées, des rituels d’accouplement, le sommeil et même l’apprentissage.

Malgré leur position importante sur l’arbre de la vie, ces créatures remarquables restent non étudiées et on ne sait presque rien sur la façon dont elles contrôlent leur consommation de nourriture.

Le groupe, dirigé par Hiromu Tanimoto et Vladimiros Toma de la Graduate School of Life Sciences de l’Université de Tohoku, s’est concentré sur le cladonema, une petite méduse aux tentacules fourchues qui peut être cultivée en laboratoire. Les méduses régulent leur quantité de nourriture en fonction de leur faim.

« Tout d’abord, pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la régulation de l’alimentation, nous avons comparé les profils d’expression génique chez les méduses affamées et nourries », a déclaré Tanimoto.

Le statut alimentaire a modifié les niveaux d’expression de plusieurs gènes, dont certains codent pour les neuropeptides. En synthétisant et en testant ces neuropeptides, nous en avons trouvé cinq qui réduisaient l’alimentation des méduses affamées. »

Les chercheurs ont ensuite affiné la manière dont un neuropeptide, le GLWamide, contrôle l’alimentation. Une analyse comportementale détaillée a révélé que le GLWamide inhibe le raccourcissement des tentacules, une étape critique pour déplacer les proies capturées vers la bouche. Lorsque les chercheurs l’ont nommé GLWamide, ils ont découvert qu’il est présent dans les motoneurones situés à la base des tentacules, alimentant des niveaux accrus de GLWamide.

Cela a conduit à la conclusion que le GLWamide, dans Cladonema, agit comme un signal de satiété – un signal envoyé au système nerveux indiquant que le corps a suffisamment à manger.

Cependant, la quête des chercheurs pour explorer la signification évolutive de cette découverte ne s’est pas arrêtée là. Au lieu de cela, ils se sont tournés vers d’autres espèces. Les habitudes alimentaires de la drosophile sont régulées par un peptide neuromusculaire (MIP).

Les mouches des fruits dépourvues de MIP mangent plus de nourriture et finissent par devenir obèses. Fait intéressant, le MIP et le GLWamide partagent des similitudes dans leur structure, indiquant qu’ils sont liés par l’évolution.

« Étant donné que les fonctions du GLWamide et du MIP ont été conservées malgré 600 millions d’années de divergence, cela nous a incités à nous demander si les deux pourraient être interchangeables », a déclaré Toma. « Et c’est exactement ce que nous avons fait, d’abord en administrant du MIP aux méduses, puis en exprimant le GLWamide chez les mouches sans MIP. »

Étonnamment, le MIP a réduit l’alimentation de Cladonema, tout comme le GLWamide. De plus, le GLWamide chez les mouches a évité une suralimentation anormale, indiquant la conservation fonctionnelle du système GLWamide/MIP chez les méduses et les insectes.

Tanimoto note que leurs recherches mettent en évidence les origines évolutives profondes de ce signal de satiété conservé et l’importance d’exploiter une approche comparative. « Nous espérons que notre approche comparative inspirera une enquête ciblée sur le rôle des molécules, des neurones et des circuits dans la régulation du comportement dans un contexte évolutif plus large. »

À propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

auteur: bureau de presse
source: Université du Tohoku
communication: Bureau de presse – Université du Tohoku
image: Image créditée à Hiromu Tanimoto

Recherche originale : Accès fermé.
« Concernant l’origine de l’appétit : le GLWamide chez les méduses représente un neuropeptide héréditaire de la satiété.Écrit par Hiromu Tanimoto et al. PNAS

un résumé

Concernant l’origine de l’appétit : le GLWamide chez les méduses représente un neuropeptide héréditaire de la satiété.

L’apport alimentaire est régulé par l’état interne. Cette fonction est médiée par des hormones et des neuropeptides, qui sont mieux caractérisés chez les espèces modèles communes. Cependant, les origines évolutives de ces neuropeptides régulateurs de l’alimentation sont mal comprises. Nous avons utilisé des méduses cladonème pour répondre à cette question.

Nos approches transcriptomiques, comportementales et anatomiques combinées ont identifié le GLWamide comme un peptide supprimant l’alimentation qui inhibe sélectivement la contraction des tentacules chez cette méduse. je

n Drosophile Drosophile, le peptide inhibiteur musculaire (MIP) est un peptide fixant la satiété. Étonnamment, nous avons constaté que le GLWamide et le MIP étaient complètement interchangeables chez ces espèces évolutivement éloignées pour l’inhibition de l’alimentation.

Nos résultats indiquent que les systèmes de signalisation de satiété de divers animaux partagent une origine ancienne.