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En permanence, les ganglions cérébraux d'une aplysie font fonctionner 10 000 gènes dans chacun de ses neurones et, chaque fois que cet élégant gastéropodegastéropode marin se met à réfléchir plus puissamment, il modifie l'expression de 200 à 400 gènes. C'est, parmi d'autres résultats, ce qu'ont découvert Leonid Moroz et son équipe, du Laboratoire Whitney de bioscience marine, à l'université de Floride, en utilisant un ensemble de techniques, dont l'analyse des mARN (ARN messagers, vecteurs de l'expression d'un gène). Leur projet ressemble à un travail de fourmifourmi : l'équipe, forte de 22 personnes, s'est attelée à identifier un maximum de gènes impliqués de près ou de loin dans le fonctionnement cérébral et en a dénombré pour l'instant 175 000.
Encore appelée Lièvre de merLièvre de mer (en anglais, elle n'est qu'une Limace de mer, sea slug), l'aplysie sert depuis des années de modèles aux neurobiologistes. Ce sympathique animal présente une organisation cérébrale simple et possède des neurones de grandes dimensions. De plus, comme tout mollusquemollusque, certains d'entre eux sont très reconnaissables et se retrouvent d'un individu à l'autre, facilitant les comparaisons et les repérages. En 2000, Eric Richard Kandel, un neurophysiologiste, a partagé le prix Nobel de médecine pour ses travaux sur la mémoire qu'il avait conduits sur l'aplysie.
Leonid Moroz, en compagnie d'une aplysie (Aplysia californica), gastéropode fétiche de la neurobiologie. Crédit : Sarah Kiewel/UF HSC News
Du mollusque à l'Homme
Les scientifiques ont ensuite comparé leurs résultats avec l'activité du cerveau humain. Aucun travail similaire n'existant bien sûr chez l'Homme, leur travail a porté sur 146 gènes impliqués dans 168 pathologiespathologies du système nerveux, dont les maladies d'Alzheimermaladies d'Alzheimer et de ParkinsonParkinson. Ces gènes participent donc, d'une manière ou d'une autre, à l'activité cérébrale. Résultat édifiant : 104 d'entre eux se retrouvent, à quelques différences près, dans les ganglions cérébraux de l'aplysie.
Concernant l'évolution de la vie animale, les auteurs en concluent que les mécanismes fondamentaux du fonctionnement des neurones n'ont pas notablement varié depuis 530 millions d'années, époque de l'apparition des grands groupes d'animaux actuels. Mieux, en y regardant de plus près, ils concluent que l'évolution du système nerveux s'est faite autant par suppression de gènes que par apparition de gènes nouveaux. Qu'il est loin le temps où la complexité d'un organisme était censément proportionnel au nombre de ses gènes...
Sur le plan scientifique, ces résultats confortent l'intérêt de l'aplysie comme modèle du cerveau humain et notamment pour la compréhension des maladies neurodégénérativesmaladies neurodégénératives. Merci, gentil Lièvre de mer...
