Les mouches gardent la ligne : slimfast, le corps gras et le contrôle humoral de la croissance

Abstract

> Tous les organismes vivants croissent. Ils trouvent dans leur environnement des substances nutritives, les ingèrent, se développent et prolifèrent. Mais la qualité nutritive de l'environnement peut changer, obligeant les organismes à percevoir ces variations et à y répondre. Ainsi, les levures règlent leur croissance en fonction de la disponibilité en nutriments dans le milieu extracellulaire, via un module de signalisation remarquablement conservé faisant intervenir la protéine kinase TOR (target of rapamycin) [1]. La même kinase TOR est inhibée dans les cellules de mammifères cultivées in vitro lorsqu'elles sont transférées dans un milieu ne contenant pas d'acides aminés, et la synthèse protéique est immédiatement arrêtée [2]. Ces mécanismes de régulation intrinsèques à la cellule sont clairement éta-blis, cependant leur utilisation dans le contexte physiologique de la croissance d'un organisme composé de millions de cellules est encore largement inconnue. Chez les métazoaires, des circuits de régulations humorales, contrôlés par des molécules circulantes comme l'insuline ou les IGF (insulin-like growth factors) permettent d'harmoniser le métabolisme et la croissance des différents organes en fonction des conditions nutritionnelles. Nos travaux récents chez la drosophile font le lien entre ces deux modes de régulation et démontrent que la voie TOR est à l'origine d'un contrôle humoral de la croissance par la nutrition. Chez la drosophile, comme chez la plupart des insectes holométaboles 1 , la taille de l'adulte ne varie pas et est déterminée par une période de croissance spectaculaire qui prend place au cours des stades larvaires. Figure 2. Un modèle de régulation humorale de la croissance chez la drosophile. La stabilisation des Dilp via l'expression de dALS par le corps gras permettrait de moduler la croissance de la larve en fonction des conditions nutritionnelles.2 Tissus imaginaux : masses cellulaires indifférenciées apparaissant pendant l'embryogenèse et à l'origine de la formation de l'adulte. 3 Histolyse : destruction des organes par des hydrolases qui provoquent l'autolyse des cellules concernées ; des cellules phagocytaires vont absorber les débris.

Des insulines pour orchestrer la croissance

“…Au cours du développement, chaque organe croît en fonction d'un programme intrinsèque mais s'adapte également aux autres organes/tissus et à l'environnement via des mécanismes extrinsèques. De par la richesse de ses outils génétiques, la drosophile est un modèle de choix pour l'étude des mécanismes de contrôle de la croissance [1][2][3][4] (➜). Cet insecte présente une période de croissance restreinte aux stades larvaires, tandis que l'adulte ne croît plus.…”

“…Cet insecte présente une période de croissance restreinte aux stades larvaires, tandis que l'adulte ne croît plus. La signalisation insuline/IGF (insulin-like growth factor) contrôle la croissance et le métabolisme des deux types tissulaires qui constituent la larve : les tissus mitotiques, ou disques imaginaux 1 , dont les cellules croissent en se divisant, et les tissus endoréplicatifs dont les cellules grossissent sans se diviser. Pendant la métamorphose, la plupart des tissus endoréplicatifs sont histolysés au profit des tissus imaginaux qui se réorga-nisent pour former les structures de l'adulte.…”

“…Un acteur clé de la croissance est la signalisation insuline/IGF, qui est fortement conservée entre vertébrés et insectes. Chez la drosophile, les Dilp 1-7 (drosophila insulin-like peptides) portent à la fois les fonctions métaboliques de l'insuline et les fonctions de croissance des 1 Chez la drosophile, les disques imaginaux d'aile sont des structures épithéliales spécialisées d'origine ectodermique qui se forment à partir d'un primordium de 10 à 50 cellules chez l'embryon. Les cellules du disque prolifèrent pendant le développement larvaire pour atteindre un nombre de 30 000 à 50 000 cellules à la transition larvaire-pupale.…”

Atteindre la bonne taille…

“…La drosophile : un modèle d'étude du contrôle de la croissance des organes L'équipe du Dr P. Leopold étudie ces mécanismes de contrôle dans le modèle drosophile, connu pour la richesse de ses outils génétiques [3,4]. Cet insecte présente une période de croissance qui prend place au cours des stades larvaires, tandis que l'adulte lui-même ne grandit plus.…”

Stéroïdes, insuline et croissance : les mouches dopent la recherche

“…Cet organe joue le rôle de senseur de la nutrition et contrôle la croissance des tissus périphériques en agissant à distance sur la signalisation insuline [13,14]. Cette régulation peut alors réduire le taux de croissance et conduire à une extension compensatoire de la durée du développement afin d'atteindre une taille finale normale [15].…”