le tunicier un champion de la régénération

[canardos]

[center]Un seul fragment d’être et tout est repeuplé[/center]

Un invertébré marin, le tunicier, est capable de régénérer un organisme adulte entier à partir d’un fragment de vaisseau sanguin, montrent des chercheurs israéliens.

Etre capable de faire repousser une patte, une queue ou une nageoire, comme la salamandre ou le danio rayé, fait rêver les mammifères que nous sommes. Pouvoir reconstituer un organisme entier à partir de quelques fragments de vaisseaux sanguins a de quoi les faire fantasmer. Le tunicier, lui, en est capable. Cet invertébré marin vit en colonie formées de centaines d’individus, accrochés aux rochers et recouverts d’une enveloppe gélatineuse.

Jusqu’à présent on savait que des vers ou des méduses étaient capables de régénérer un organisme entier à partir d’un tout petit bout. Cependant le tunicier est un animal plus complexe. Comme les vertébrés, il appartient à l’embranchement des Chordés. En effet, au stade larvaire, les tuniciers possèdent une notocorde, forme ancestrale de la colonne vertébrale, et d’autres caractéristiques des Chordés qu’ils perdent au stade adulte.

L’équipe de Ram Reshef et Yuval Rinkevich (Israel Institute of Technology, Haifa) a étudié les capacités de régénération du tunicier Botrylloides leachi, récolté en Méditerranée. Chaque individu, ou zooïde, est relié aux autres membres de la colonie par un réseau de vaisseaux sanguins terminés par de petites ampoules. Les chercheurs ont observé sous le microscope 95 fragments de vaisseaux sanguins et d’ampoules. 80 sont devenus des organismes complets. Deux semaines suffisent pour qu’un fragment devienne un adulte de quelques millimètres arrivé à maturité sexuelle, expliquent les chercheurs dans la revue PLoS Biology.

Cette régénération ne se produit pas de la même façon que pour la patte de la salamandre. Dès le deuxième jour ils se forment de petits compartiments remplis de cellules sanguines. Ces cellules se regroupent ensuite pour former une sphère creuse qui se plie pour former plusieurs chambres où se développent les organes. Un processus comparable à l’embryogenèse, commentent les chercheurs.

Le travail de Reshef et Rinkevich n’est pas terminé. Ils explorent désormais les mécanismes moléculaires qui sont à l’œuvre chez le tunicier au cours de cette complète régénération. Ils ont déjà montré que l’acide rétinoïque, un dérivé de la vitamine A impliqué dans la différenciation cellulaire, joue un rôle essentiel.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.com
(07/03/07)

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un article plus détaillé dans futura sciences:

[center]Un organisme entier né d'un fragment de vaisseau sanguin[/center]


Par Jean-Luc Goudet - Futura-Sciences, le 19/03/2007

On connaît la faculté de nombreux organismes invertébrés à régénérer une partie de leur corps. Mais des tuniciers marins font beaucoup mieux : un individu entier peut se former à partir d’une toute petite partie de l’animal, selon un mécanisme qui ressemble à l’embryogenèse.

D’après les auteurs de l’étude, c’est un cas unique dans le monde animal. Quelques fragments de vaisseaux sanguins prélevés chez le tunicier Botrylloides leachi régénèrent en deux semaines un organisme complet. On connaît bien sûr de nombreux autres cas chez les animaux. Les annélides (comme les vers de terre) et certains vertébrés (comme les amphibiens) peuvent régénérer un organe ou une partie de leur corps. Mais seuls des organismes plus simples, comme les polypes ou les méduses (c’est-à-dire les cnidaires), les éponges et certains vers, sont capables de régénérer un individu complet à partir de quelques cellules.

Or, il s’agit ici d’un organisme bien plus complexe qu’une méduse. Le botrylle est de la même famille que l’ascidie, ou tunicier, parfois appelée outre de mer, un animal marin en forme de sac à deux orifices vivant fixé sur les rochers. C’est un chordé (un urochordé plus précisément) : la larve présente une structure dorsale longiligne, appelée chorde. Les vertébrés sont aussi des chordés. Bref, ce sont des cousins. Les botrylles sont des ascidies coloniales (les plongeurs attentifs connaissent tous le botrylle étoilé). Les individus, ou zoïdes, vivent à l’abri d’une tunique commune et sont reliés les uns aux autres par des vaisseaux sanguins, au centre de la colonie, se terminant par des renflements en forme d’ampoule.

Ram Reshef et Yuval Rinkevich (Israel Institute of Technology, Haifa) ont prélevé de petits morceaux de ces vaisseaux sanguins au niveau des ampoules, d’environ 1 millimètre de long et comportant chacun 100 à 300 cellules. Sous les yeux des chercheurs, chaque fragment s’est tout d’abord fermé puis a commencé à pousser pour reconstituer un réseau de vaisseaux. Un groupement de cellules est ensuite apparu et a formé un nouveau zoïde. Sur 95 fragments extraits, 80 ont ainsi bourgeonné pour former chacun nouvel organisme.

Les individus nés ainsi étaient complets, avec leur système de filtration et de respiration et présentaient même une lignée de cellules germinales (sexuelles). « A notre connaissance, rapportent les auteurs, c’est la première fois que l’on observe une régénération de la lignée germinale à partir de vaisseaux sanguins. »

Cette régénération ne ressemble pas à celle observée chez d’autres animaux qui passe par la formation d’un blastème, amas de cellules dédifférenciées qui peuvent ensuite redonner tous les types cellulaires par divisions successives. Ici, la formation des zoïdes ressemble en revanche au développement embryonnaire.

Pour aller plus loin, les chercheurs ont tenté de repérer les gènes fortement exprimés durant cette régénération et ont mis le doigt sur celui produisant un récepteur à l’acide rétinoïque, un dérivé de la vitamine A justement connu pour son rôle dans la différenciation cellulaire.

Le roman photo de la régénération. En A, on voit la colonie avec les zoïdes (flèches blanches) et le réseau de vaisseaux sanguins terminés par des ampoules (flèches jaunes). Une fois prélevés ( 8) , ces vaisseaux démarrent la régénération (C à H). Trois jours plus tard, le réseau de vaisseaux se forme (C et D), suivi aux jours 6 et 7 par une matrice qui donnera la tunique entourant la colonie (E). Les cellules se regroupent d’un côté (F) et une vésicule apparaît (G), agrégeant des amas de cellules (flèches noires en H). Au jour 14, ils auront formé le zoïde.
Crédit : Yuval Rinkevich, Guy Paz, Baruch Rinkevich, Ram Reshef