Une récente étude publiée dans la revue Cell explore l’évolution des neurones chez les animaux, en se concentrant sur les placozoaires, de petits animaux marins de taille millimétrique. Des chercheurs du Centre de régulation génomique de Barcelone ont découvert que les cellules sécrétrices spécialisées trouvées chez les placozoaires pourraient potentiellement être les précurseurs des neurones chez les animaux plus complexes.

Les placozoaires sont des créatures simples qui ne possèdent pas de parties du corps ou d’organes. Ils ont environ la taille d’un gros grain de sable et se nourrissent d’algues et de microbes dans les mers peu profondes et chaudes. On estime que ces animaux sont apparus sur Terre il y a environ 800 millions d’années et font partie des cinq principales lignées animales.

Les chercheurs ont utilisé diverses techniques moléculaires et des modèles informatiques pour cartographier les différents types de cellules chez les placozoaires et comprendre leur évolution. Ils ont créé des « atlas cellulaires » qui leur ont permis d’identifier des groupes ou des « modules » de gènes associés à des types de cellules spécifiques. En comparant différentes espèces, ils ont reconstruit l’évolution de ces cellules au fil du temps.

L’étude a révélé que les placozoaires ont neuf types principaux de cellules connectées par des types de cellules intermédiaires qui font la transition entre eux. Ces cellules se développent et se divisent pour maintenir l’équilibre nécessaire au mouvement et à l’alimentation de l’animal. De manière intéressante, les chercheurs ont découvert chez les placozoaires un groupe distinct de cellules peptidergiques qui présentaient des similitudes avec les neurones.

Ces similitudes n’ont pas été trouvées chez d’autres animaux à branches précoces tels que les éponges ou les méduses pétiolées.

Les chercheurs ont découvert que les cellules peptidergiques chez les placozoaires se différencient de manière similaire au processus de neurogenèse chez les animaux plus avancés. Elles possèdent également des modules de gènes nécessaires à l’architecture présynaptique d’un neurone, ce qui leur permet d’émettre des messages. Cependant, elles ne possèdent pas les composants nécessaires pour recevoir un message neuronal ou pour la conduction des signaux électriques.

De plus, l’étude a montré que les différents types de cellules chez les placozoaires communiquent entre eux en utilisant des protéines spécifiques appelées récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) et des neuropeptides, de manière similaire aux neurones qui utilisent des neuropeptides dans divers processus physiologiques.

Ces découvertes suggèrent que l’évolution des neurones a commencé il y a environ 800 millions d’années avec l’apparition de cellules sécrétrices chez les placozoaires. Au fil du temps, ces cellules ont acquis de nouveaux modules de gènes qui ont permis le développement de structures postsynaptiques, d’axones, de dendrites et de canaux ioniques, conduisant ainsi à la formation des neurones eux-mêmes.

Cette étude éclaire les premiers stades de l’évolution des neurones et fournit des informations sur les origines des systèmes nerveux complexes observés chez les animaux les plus avancés aujourd’hui.

Sources :
– Revue Cell
– Centre de régulation génomique