Une protéine dans les cerveaux de vers masculins leur fait risquer leur vie pour le sexe: ScienceAtt

Les vers ronds masculins sont pire pour apprendre de l’expérience que leurs amis, selon une nouvelle étude, souvent au point d’adopter des risques potentiellement mortels.

Curieusement, ce manque de bon jugement semble s’installer une fois qu’ils ont eu des relations sexuelles, suggérant une envie de se reproduire domine le cerveau du ver masculin sur le risque de préjudice.

Les chercheurs relient ce phénomène à une protéine spécifique du cerveau des vers – une protéine étroitement liée à une protéine trouvée chez d’autres animaux.

Dans les vers ronds, la protéine est appelée récepteur des neuropeptides, NPR-5, et il est impliqué dans la nourriture et Échappez les réponsessemblant réguler l’apprentissage masculin en modifiant l’activité cérébrale.

Ce récepteur a un équivalent chez les mammifères, y compris les humains. Le nôtre est activé par un neuropeptide appelé NPY, et c’est un régulateur clé de divers comportements, y compris l’apprentissage et la mémoire.

« Dans les études antérieures, les scientifiques ont découvert que les souris femelles ont des niveaux de NPY plus faibles que les hommes, et ils ont postulé que c’est pourquoi ils sont plus sensibles au stress en réponse au danger »,  » explique Meital Oren-Suissa, qui dirige le laboratoire Oren dans le département des sciences cérébrales de Weizmann.

« Même si le comportement humain est beaucoup plus complexe, notre étude jette les bases de la compréhension des différences entre les sexes dans les organismes plus complexes. »

L’étude est Caenorhabditis elegansune espèce largement utilisée comme organisme modèle. C. elegans A un système nerveux sans fioritures avec quelques centaines de cellules nerveuses, et c’est la seule espèce dont les connexions neuronales ont été entièrement cartographiées dans les deux sexes. Ces connexions sont toutes identiques à la naissance, déviation par le sexe qu’une fois que les vers mûrissent.

L’espèce est idéale pour éclairer les différences génétiques entre les sexes des nématodes, car le sexe d’un ver individuel est principalement déterminé par les gènes, sans compliquer les facteurs comme les hormones.

Contrairement aux mammifères, les vers ronds ont deux sexes: Les hommes et les hermaphrodites, qui peuvent être considérés comme des femmes «auto-fertiles» avec la capacité de créer leur propre sperme et de se reproduire avec eux-mêmes.

L’étude a testé la capacité des deux sexes à apprendre de l’expérience. En utilisant des bactéries nocives qui sentent attrayantes C. elegansles auteurs ont d’abord exposé chaque sexe à un poison parfumé.

Une fois qu’ils ont eu de l’expérience avec cette toxine, les vers ont pu choisir entre les bactéries toxiques ou une option moins appétissante mais inoffensive. Les hermaphrodites exposés n’ont pas tardé à passer aux aliments moins nocifs, a révélé l’étude, mais la plupart des mâles exposés ont collé avec les bactéries mieux frappées, même si elles les ont éclipsés. Ce n’est qu’après beaucoup plus de périodes de formation prolongées, les mâles ont commencé à éviter la nourriture toxique.

Dans les vers hermaphrodites exposés, les neurones liés à la répulsion olfactive sont devenus plus actifs lorsqu’ils ont rencontré à nouveau des aliments toxiques, mais un effet similaire ne s’est pas produit chez les hommes exposés.

Pour étudier pourquoi, les chercheurs ont fait des vers hermaphrodites de génie génétique avec des systèmes nerveux masculins. Ce «échange de cerveau» était suffisant pour entraîner une baisse claire de la capacité du ver.

Fénérant, faire des vers masculins associés à la maladie à l’odeur de la bactérie toxique nécessitait quelque chose de plus que de peaufiner leur système nerveux. Un changement dans le sexe de leur anatomie digestive était également nécessaire.

« Cette conclusion et d’autres nous ont amené à postuler que les systèmes digestifs et nerveux communiquent entre eux – en utilisant peut-être des neuropeptides, des protéines courtes qui s’attachent aux neurones et les affectent – et que cette communication réprime la capacité des vers à apprendre »,  » dit L’auteur principal et neurobiologiste Sonu Peedikayil-Kurien, un doctorant au Weizmann Institute of Science.

Lorsque les hommes ont été exposés aux bactéries toxiques, les chercheurs ont remarqué une expression réduite du récepteur NPR-5 dans le cerveau. Ils ont donc créé des hommes qui manquaient complètement de ce récepteur, améliorant leur apprentissage dans le processus.

Cet avantage cognitif a disparu lorsque les chercheurs ont restauré l’expression de NPR-5, ce qui a amené les chercheurs à soupçonner que ce récepteur supprime l’apprentissage chez les hommes.

Et bien que l’apprentissage d’éviter le danger soit généralement adaptatif, les hommes font également face à une pression d’évolution pour hiérarchiser la reproduction, explique Oren-Suissa, qui dirige le laboratoire Oren dans le département des sciences cérébrales de Weizmann.

« Un point important que nous avons découvert dans ce contexte est que lorsque nous avons permis aux vers masculins de s’accoupler avec des vers féminins pendant la période (d’exposition), nous avons vu que leur capacité à apprendre de l’expérience s’est améliorée », Oren-Suissa dit.

« En fait, vous pourriez dire que le récepteur que nous avons identifié est responsable du fait que les hommes hiérarchiseront la reproduction de l’apprentissage de l’expérience dans le cadre de leur processus décisionnel », elle ajouter.

« Nous savons que les vers masculins abandonneront la nourriture pour chercher un compagnon, il est donc possible que leur envie de procréer surmonte d’autres pressions évolutives, comme la nécessité d’éviter le danger. »

L’étude a été publiée dans Communications de la nature.