Qu’est-ce qui a fait des humains ‘le gros primat’?

Les changements dans l’emballage de l’ADN ont limité la capacité de notre corps à transformer le «mauvais» gras en «bon» gras

Comment les humains ont-ils pu devenir tellement plus gros que nos plus proches parents de primates, malgré le partage de 99% du même ADN? Une nouvelle étude suggère qu’une partie de la réponse pourrait être liée à un changement moléculaire ancien dans la manière dont l’ADN est emballé dans les cellules adipeuses, ce qui a limité la capacité de notre corps à transformer la « mauvaise » graisse blanche en « bonne » graisse brune.
Blâmez la malbouffe ou le manque d’exercice. Mais bien avant l’épidémie d’obésité moderne, l’évolution nous a aussi rendus gras.
« Nous sommes les gros primates », a déclaré Devi Swain-Lenz, associée postdoctorale en biologie à la Duke University.
Le fait que les humains soient plus gros que les chimpanzés n’est pas une nouvelle pour les scientifiques. Mais de nouvelles preuves pourraient aider à expliquer comment nous en sommes arrivés là.
Bien que leurs séquences d’ADN soient presque identiques, les chimpanzés et les premiers humains ont subi des changements critiques dans la manière dont l’ADN est emballé dans leurs cellules adipeuses, ont découvert Swain-Lenz et ses collègues de Duke. En conséquence, selon les chercheurs, cela réduirait la capacité du corps humain à transformer les « mauvaises » graisses accumulées en calories en « bonnes » brûlures de calories.
Les résultats ont été publiés le 24 juin dans la revue Genome Biology and Evolution.
Comparés à nos plus proches parents d’animaux, même les personnes ayant des abdominaux avec six packs et des bras ondulants ont des réserves de graisse considérables, selon des chercheurs. Alors que les autres primates ont moins de 9% de graisse corporelle, une plage saine pour les humains va de 14% à 31%.
Pour comprendre comment les humains sont devenus un gros primate, une équipe dirigée par Greg Wray, biologiste de Swain-Lenz et Duke, a comparé des échantillons de graisse prélevés sur des humains, des chimpanzés et une espèce de singe plus apparentée, le macaque rhésus. À l’aide d’une technique appelée ATAC-seq, ils ont analysé le génome de chaque espèce afin de déterminer les différences de conditionnement de l’ADN de leurs cellules adipeuses.
Normalement, la majeure partie de l’ADN dans une cellule est condensée en bobines et en boucles et enroulée étroitement autour des protéines, de sorte que seules certaines régions de l’ADN sont suffisamment compactes pour être accessibles à la machinerie cellulaire qui active et désactive les gènes.
Les chercheurs ont identifié environ 780 régions d’ADN accessibles chez les chimpanzés et les macaques, mais qui étaient devenues plus concentrées chez l’homme. En examinant ces régions en détail, l’équipe a également remarqué un fragment d’ADN récurrent qui aide à convertir la graisse d’un type de cellule à un autre.
Swain-Lenz a expliqué que toutes les graisses ne sont pas créées égales. La plupart des graisses sont constituées de graisse blanche stockant des calories. C’est ce qui fait la marbrure dans un steak et qui s’accumule autour de notre tour de taille. Les cellules adipeuses spécialisées, appelées beige et graisse brune, peuvent quant à elles brûler des calories plutôt que de les stocker pour générer de la chaleur et nous garder au chaud.
La recherche suggère que l’une des raisons pour lesquelles nous sommes si gros est que les régions du génome qui aident à transformer le gras blanc en brun étaient essentiellement enfermées – cachées et fermées pour le travail – chez l’homme mais pas chez le chimpanzé.
« Nous avons perdu une partie de notre capacité à acheminer les cellules adipeuses vers la graisse beige ou brune, et nous sommes bloqués dans la voie de la graisse blanche », a déclaré Swain-Lenz. Il est encore possible d’activer la graisse brune limitée du corps en exposant les gens à des températures froides, a-t-elle expliqué, « mais nous devons travailler pour cela. »
Les humains, comme les chimpanzés, ont besoin de graisse pour protéger leurs organes vitaux, nous isoler du froid et nous protéger de la famine. Mais les premiers humains ont peut-être eu besoin de bouffer pour une autre raison, disent les chercheurs, en tant que source d’énergie supplémentaire pour alimenter notre cerveau en croissance et affamé.
Dans les six à huit millions d’années qui se sont écoulées depuis que les humains et les chimpanzés se sont séparés, la taille du cerveau humain a presque triplé. Le cerveau des chimpanzés n’a pas bougé.
Le cerveau humain utilise plus d’énergie, livre par livre, que tout autre tissu. Diriger les cellules adipeuses vers la conservation de la graisse blanche plutôt que de la graisse brune qui brûle des calories aurait, semble-t-il, donné à nos ancêtres un avantage de survie.
Swain-Lenz a répondu à une autre question qu’elle se pose souvent: « Vas-tu me maigrir? »
« Je souhaite », dit-elle.
En raison de la capacité à brûler des calories de la graisse brune, de nombreux chercheurs tentent de déterminer si l’amélioration de la capacité de notre corps à convertir la graisse blanche en graisse beige ou brune pourrait faciliter la perte de poids.
Swain-Lenz dit que les différences qu’ils ont trouvées parmi les primates pourraient un jour être utilisées pour aider les patients souffrant d’obésité – mais nous n’en sommes pas encore là.
« Peut-être pourrions-nous trouver un groupe de gènes que nous devons activer ou désactiver, mais nous en sommes encore très loin », a déclaré Swain-Lenz. « Je ne pense pas que ce soit aussi simple que d’inverser un commutateur. Si c’était le cas, nous l’aurions compris il y a longtemps », a-t-elle expliqué.

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