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Médecine vendredi 16 décembre 2011

L’extraordinaire résistance du rat-taupe nu

Sylviane Blum

Un rat-taupe nu. (Frans Lanting/Corbis)

Un rat-taupe nu. (Frans Lanting/Corbis)

Un petit rongeur est-africain reste insensible à certaines douleurs. Et ses tumeurs ne prolifèrent jamais.

Le rat-taupe nu, au physique particulièrement ingrat, ne finit pas d’étonner. Si de l’acide entre en contact avec sa peau rose pâle, ce rongeur est-africain aux dents de sabre ne ressent aucune brûlure. Des chercheurs allemands, emmenés par Gary R. Lewin du Centre Max-Delbrück pour la médecine moléculaire de Berlin-Buch, en donnent l’explication ce vendredi dans la revue Science: un gène unique en son genre inhibe sa sensation de douleur.

Les rats-taupes nus courent inlassablement, tout aussi vite à reculons qu’en marche avant, dans d’étroites et sombres galeries souterraines des savanes du Kenya et de la Somalie. Ils ne montent jamais à la lumière du jour. Et ils peuvent cohabiter jusqu’à 300 dans un labyrinthe de plusieurs kilomètres de long, où l’air est tellement saturé de gaz carbonique que tout autre mammifère étoufferait. Lié à l’humidité ambiante, ce gaz carbonique produit par ailleurs de l’acide carbonique qui, au contact de la peau, cause normalement de cuisantes douleurs. Mais pas au rat-taupe nu, qui ne ressent nullement les inflammations.

«Même le piment le plus ardent le laisse froid», note Thomas Hildebrandt, vétérinaire à l’Institut Leibnitz pour la recherche sur les animaux sauvages et de zoo à Berlin (IZV).

La sensation de douleur permet en principe aux humains et aux animaux d’éviter des situations dangereuses. Mais chez cet animal ce mécanisme a partiellement été désactivé au cours de l’évolution. «Seuls les rongeurs les moins sensibles à l’atmosphère caustique de leurs galeries ont pu survivre», explique l’expert, qui élève des rats-taupes nus au zoo de Berlin depuis 2008. «Par contre, ces animaux sont particulièrement sensibles aux douleurs causées par des morsures ou des piqûres.» Quand Thomas Hildebrandt injecte un minuscule microchip sous la peau de l’un d’entre eux pour le marquer, il doit d’abord anesthésier l’animal.

Gary R. Lewin et ses collègues ont pu élucider les mécanismes de la réaction différenciée du rattaupe nu face à la douleur. Dès que de l’acide entre en contact avec les récepteurs de la douleur présents dans la peau d’une souris ou d’un humain, des protéines spécifiques, appelées canal sodium, sont activées et transmettent le signal douloureux au corps par le biais des cellules nerveuses. Chez le rat-taupe nu en revanche, les canaux sodium des récepteurs de la douleur réagissent différemment: leur activité est bloquée par l’acide et les cellules nerveuses ne peuvent pas transmettre le signal de la douleur au corps. Les chercheurs ont découvert une modification dans le gène responsable de la structure de ces canaux sodium chez le rat-taupe nu. Ils espèrent que ces connaissances contribueront à clarifier pourquoi la suracidification de certains tissus peut causer des douleurs chroniques chez l’être humain.

Les scientifiques sont également fascinés par l’inhabituelle capacité de régénération de la peau des rats-taupes nus. «Elle se renouvelle si vite, que nous ne pouvons pas tatouer ces animaux pour les marquer, constate Thomas Hildebrand. Au plus tard après six mois, le tatouage a disparu.» Malgré cela, les cellules de ces animaux extraordinaires ne prolifèrent jamais de façon incontrôlée. «La plupart des rongeurs meurent des suites de tumeurs mais jamais un rat-taupe nu.»

Une équipe de chercheurs de l’université américaine de Rochester, emmenée par Vera Gorbunova, a résolu une partie de cette énigme. Cultivées dans des boîtes en verre, des cellules de peau humaine ou de souris se multiplient jusqu’à ce qu’elles recouvrent le fond du récipient d’une couche dense. Par contre, les cellules cutanées du rongeur glabre cessent de se reproduire dès qu’elles se frôlent – la densité de ces cellules sur le fond du récipient est trois fois plus faible que celle de cellules de souris. Mais pourquoi l’inhibition de la prolifération des cellules est-elle tellement plus efficace chez le rat-taupe nu? L’humain et la souris ne disposent que d’un seul gène, appelé suppresseur de tumeurs, pour inhiber la prolifération des cellules quand elles se touchent. Le rongeur est-africain, lui, a deux gènes différents qui gèrent ce mécanisme. Ce double contrôle contribue probablement à protéger le petit animal contre les tumeurs.

Sa résistance au cancer joue sans doute un rôle crucial dans la longévité miraculeuse de ce rongeur glabre qui atteint facilement la trentaine, contrairement aux souris, hamsters et autres rongeurs qui ne vivent que deux à quatre ans.

Le rat-taupe nu doit sûrement aussi sa longévité aux protéines extraordinairement stables de son foie. Des scientifiques de l’Université du Texas à San Antonio (sous la direction d’Asish Chaudhurib) ont découvert qu’elles conservent leur structure et leur fonction même chez des animaux d’un âge avancé. Il en va tout autrement chez les souris, dont les protéines du foie se détériorent très tôt. Les chercheurs supposent que des protéines endommagées sont plus efficacement dégradées et remplacées chez le rat-taupe nu.

Dans le but d’élucider les énigmes du vieillissement sain de ce rongeur miracle au niveau génétique et d’en faire profiter les humains, l’Institut Leibnitz pour la recherche sur les animaux sauvages et de zoo à Berlin et l’Institut pour la recherche sur le vieillissement à Jena ont reçu 1,5 million d’euros du gouvernement allemand pour les trois prochaines années.

Dans ce cadre, Thomas Hildebrand développe aussi des méthodes permettant de prélever des échantillons sur des rats-taupes nus sans les tuer. «Ces petits lurons me tiennent à cœur», avoue-t-il. En 2012, le vétérinaire se rendra au Kenya pour les étudier dans leur environnement naturel et leur servir d’ambassadeur: «En Afrique, ils sont considérés comme de la vermine. Les gens doivent apprendre que chaque créature cache des mécanismes qui peuvent contribuer à résoudre des problèmes humains.»

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