Les organismes pluricellulaires, y compris l'homme, sont asymétriques selon 3 axes : l'axe antéro-postérieur (A/P), l'axe dorso-ventral (D/V) et l'axe droite-gauche (D/G). Le développement ne peut avoir lieu sans ce système de coordonnées spatiales. Pour comprendre la façon dont on devient asymétrique au cours du développement, les biologistes cherchent à identifier les molécules et les gènes contrôlant cette étape importante. Une équipe de chercheurs de l'Institut de recherches « Signalisation, biologie du développement et cancer » (CNRS, Université de Nice Sophia-Antipolis) menée par Stéphane Noselli a identifié chez la drosophile un nouveau gène dont la mutation entraîne un situs inversus, c'est à dire une inversion complète de l'axe D/G. Ce gène code pour une protéine dont il existe un homologue chez l'homme. Ce type de recherche permettra de mieux diagnostiquer et traiter les malformations et anomalies découlant d'un défaut d'asymétrie D/G.

au sommaire

    Alors que les deux premiers axes sont manifestes au premier coup d'œilœil - nous reconnaissons sans problème la tête et les pieds (axe A/P), ainsi que le ventre et le dosdos (axe D/V) - , l'axe droite-gauche est quant à lui "caché" puisqu'il n'est pas visible extérieurement. En effet, seuls les organes internes présents dans l'abdomenabdomen et la cage thoraciquecage thoracique (viscères) présentent une asymétrie D/G. Celle-ci se manifeste sous la forme d'un placement asymétriqueasymétrique de certains organes (le cœur à gauche, par exemple), ou dans l'enroulement systématique et toujours dans le même sens d'organes tubulaires (intestin). Par ailleurs, même les organes bilatéraux comme les poumonspoumons montrent des différences de morphologiemorphologie entre la droite et la gauche (le poumon droit contient 3 lobes au lieu de 2 pour le poumon gauche). Le cerveaucerveau est aussi un organe montrant une forte asymétrie D/G.

    L'asymétrie D/G est essentielle pour le fonctionnement de nombreux organes et pour leur organisation harmonieuse au sein de l'abdomen et du thorax. De nombreuses pathologiespathologies sont associées à des défauts d'asymétrie D/G, dans lesquelles les organes internes peuvent être totalement inversés (situs inversussitus inversus), mélangés (hétérotaxiehétérotaxie), ou encore non différenciés en droite et gauche (isomérisme). Citons par exemple le syndromesyndrome de Kartagener (1), les maladies cardiaques congénitales, les anomaliesanomalies de tractus biliaire (2), les maladies rénales polycistiques, les anomalies de rotation de l'intestin. Il est ainsi estimé qu'entre 1/5 000 et 1/10 000 personnes souffrent d'une pathologie D/G.

    L'asymétrie D/G est établie très tôt au cours du développement, lors d'une étape clé dite de "brisure de symétrie", à la suite de laquelle l'embryonembryon jusque là symétrique différencie une partie droite et une partie gauche, et ce pour le reste du développement et de la vie.

    L'équipe de Stéphane Noselli a identifié un nouveau gènegène dont la mutation entraîne un situs inversus, c'est à dire une inversion complète de l'axe D/G. Ainsi, la rotation de tous les organes tubulaires (intestin, spermiductespermiducte) de la DrosophileDrosophile est inversée, comme peut l'être la rotation de l'intestin ou du tube cardiaque chez l'homme. Ce type de mutation est extrêmement rare dans la nature - une seule mutation de ce type est connue chez les vertébrésvertébrés (souris), inversin - et leur identification est cruciale car elle permet d'isoler des gènes clés impliqués dans la brisure de symétrie. Le gène responsable du situs inversus chez la Drosophile code pour une protéineprotéine de la famille des myosines (Myo31DF), dont il existe un homologue très conservé chez l'homme (MyoID). Les myosines sont des molécules très diverses capables de transporter d'autres protéines en se liantliant au cytosquelettecytosquelette d'actineactine dans la cellule. L'un des membres les plus connus de cette famille est la myosine musculaire, responsable de la contraction musculaire. Les résultats montrent que Myo31DF se comporte comme un déterminant de l'asymétrie D/G, c'est à dire que sa fonction est nécessaire et suffisante pour orienter correctement l'axe D/G. Ainsi transposé à l'homme, ce type de gène déciderait de l'emplacement du cœur à gauche.

    Notes :
    1) Syndrome de dyskinésiedyskinésie (mouvements subits incontrolables) ciliaire primitive provoquant une bronchorrhée chronique (sécrétionsécrétion en quantité anormale du mucusmucus dans les bronchesbronches), une sinusitesinusite chronique et un situs inversus.
    2) Canal qui relie la vésicule biliairevésicule biliaire au foiefoie et au duodénumduodénum.

    Références :
    « Type ID unconventional myosin controls left-right asymmetry in Drosophila » par P.Spéder, G. Adam & S. Noselli. NATURE, 6 avril 2006.
    « An unconventional myosin in Drosophila reverses the default handedness in visceral organs » par S. Hozumi, R. Maeda, K. Taniguchi, TT. Sasamura, P. Spéder,S. Noselli, T. Aigaki, R. Murakami, K. Matsuno. NATURE, 6 avril 2006.

    Contacts :

    Chercheur
    Stéphane Noselli
    T 04 92 07 64 33
    [email protected]

    Presse
    Delphine Kaczmarek
    T 01 44 96 51 37
    [email protected]