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SCIENCE - Publié le 22/04/2017 à 14:54


Faute d'oxygène, le rat-taupe nu survit grâce au fructose



Privé d'oxygène dans des terriers surpeuplés, le rat-taupe nu peut survivre en métabolisant du fructose, un mécanisme de survie utilisé par les végétaux ce qui est apparemment unique pour un mammifère.

Selon les scientifiques, comprendre la façon dont ce petit rongeur d'Afrique de l'Est active ce processus biologique pourrait éventuellement ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour des victimes de crise cardiaque ou d'accident vasculaire cérébral dont l'organisme a été privé d'oxygène.

Leur étude est publiée jeudi dans la revue américaine Science.

Chez les humains et tous les autres mammifères connus, les cellules cérébrales commencent à mourir quand elles sont privées d'oxygène, se retrouvant ainsi à cours d'énergie.

Mais le rat-taupe nu dispose d'un mécanisme de secours.

En effet, son métabolisme change de mode de fonctionnement en utilisant comme sucre le fructose au lieu du glucose, contenu dans l'organisme pour créer suffisamment d'énergie et assurer ainsi pendant plusieurs heures le fonctionnement d'organes essentiels comme le cœur et le cerveau.

Les végétaux comme le rat-taupe nu --apparemment le seul mammifère doté de cette capacité-- ont un métabolisme capable de transformer le fructose en énergie sans utiliser d'oxygène.

"Ce rongeur a tout simplement réorganisé son métabolisme pour le rendre tolérant à un environnement ayant peu d'oxygène", a indiqué Thomas Park, professeur de biologie à l'Université d'Illinois à Chicago, qui étudie ces étranges créatures depuis près de deux décennies.

Avec un faible niveau d'oxygène qui tuerait un humain en quelques minutes, le rat-taupe nu peut survivre au moins cinq heures, a-t-il précisé.

Les humains ont besoin d'une atmosphère contenant au moins 10% d'oxygène. L'air que nous respirons en contient normalement 21%.

En dessous de 10%, l'organisme ne peut générer assez d'énergie pour assurer les fonctions vitales des cellules.

Dans les mêmes conditions de privation d'oxygène, le rat-taupe nu voit sa respiration et son rythme cardiaque se ralentir, puisant dans les grandes quantités de fructose libérées dans son sang pour produire de l'énergie jusqu'à ce que l'oxygène redevienne suffisant.

- Un animal qui reste mystérieux -

Il peut même survivre 18 minutes privé d'oxygène sans aucune séquelle.L'expérience menée par ces chercheurs a montré que ces rongeurs ont alors cessé totalement de se mouvoir et leur rythme cardiaque est passé de 200 à 50 pulsations à la minute.

“Ils ont pu survivre sans aucun dommage neurologique apparent", a précisé Jane Reznick, une biologiste moléculaire du Centre Max Delbrück de médecine moléculaire à Berlin, un des co-auteurs de la recherche.

Les scientifiques ont également observé que ces animaux étaient protégés contre un manque d'oxygène qui provoque une accumulation de fluides dans les poumons dont souffrent les alpinistes à haute altitude et qui peut être mortel.

Ils estiment que ce métabolisme unique est une adaptation à son habitat très peu oxygéné. Car, à la différence des mammifères vivant en terriers, ce rongeur partage des galeries souterraines peu ventilées avec une centaine de congénères.

"Il s'agit de la dernière découverte remarquable chez le rat-taupe nu, un mammifère à sang froid qui vit des dizaines d'années plus longtemps que les autres rongeurs, souffre rarement de cancer et est insensible à de nombreux types de douleur", a relevé M. Park.

Les souris ont une espérance de vie maximum de trois ans alors que le plus vieux des rats-taupes connu est mort à 32 ans.

Ces chercheurs notent que le rat-taupe nu reste peu étudié comme animal modèle de recherche.

Les scientifiques ont ainsi découvert leur très grande tolérance à la douleur en 2009 et achevé le séquençage de leur génome seulement en 2011.

Ce petit rongeur continue à être mystérieux: ces scientifiques n'ont pas pu ainsi déterminer l'origine du fructose.

Ces rongeurs vivent en société, à l'instar des abeilles, dans des colonies souterraines pouvant atteindre 300 membres où une reine donne naissance à des enfants travailleurs.

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