Des chercheurs de l'Institut Francis Crick ont découvert que l'intestin grêle se développe en réponse à la grossesse chez la souris. Ce changement partiellement irréversible peut aider les souris à soutenir une grossesse et à se préparer pendant une seconde.
Les organes de nombreuses animaux femelles sont remodelés par la reproduction, mais les mécanismes sous-jacents derrière la réponse de l'intestin à la grossesse n'ont commencé à être étudiés. Par exemple, les scientifiques ont précédemment identifié que l'intestin de la mouche des fruits se dilatait pendant la reproduction.
Dans la recherche publiée aujourd'hui dans Cellulela même équipe a constaté que les souris enceintes avaient un intestin grêle plus long de seulement sept jours après la grossesse. À la fin de la grossesse, vers le jour 18, l'intestin grêle était de 18% de plus.
Fait intéressant, l'intestin grêle est resté plus long après la naissance, même jusqu'à 35 jours après que les souris ont fini de faire allaiter, ce qui suggère que ce changement n'est pas réversible. Ils ont également observé que l'intestin grêle était encore plus long après une deuxième grossesse que le premier.
À l'intérieur de l'intestin grêle, les villosités (saillies qui absorbent les nutriments) et les cryptes (où les cellules fournissant les villosités sont produites) est devenue plus longue et plus profonde en même temps que l'intestin s'allonge, mais tous deux sont revenus aux valeurs avant la grossesse sept jours après le sevrage. Les villosités n'ont pas non plus augmenté davantage au cours d'une deuxième grossesse.
L'équipe pense qu'un intestin grêle plus long et les villosités peuvent soutenir une augmentation de l'absorption des nutriments nécessaires pour soutenir la mère et la progéniture pendant la grossesse.
Effets spécifiques à la reproduction sur le métabolisme
Les scientifiques ont modifié le régime alimentaire des souris, y compris l'apport probiotique, pour montrer que ces changements physiologiques pendant la grossesse se sont produits indépendamment du changement nutritionnel. Ils ont ensuite plongé plus profondément dans ce qui se passait dans les villosités.
Ils ont constaté que les précurseurs des cellules épithéliales intestinales se développaient rapidement et que les cellules nouvellement générées ont migré plus rapidement dans les villosités en début de grossesse. Ces effets se sont poursuivis après la naissance dans la lactation mais sont revenus à des taux avant la grossesse sept jours seulement après le sevrage.
En regardant quels gènes ont été allumés pendant la grossesse, les chercheurs ont vu le plus grand nombre de changements génétiques dans les entérocytes, les cellules absorbant les nutriments dans les villosités produites par des cellules précurseurs de la crypte. Ces changements étaient largement liés à l'augmentation de l'activité métabolique.
L'un des effets métaboliques observés à un stade très précoce a été une augmentation d'une protéine membranaire appelée SGLT3A. Contrairement aux autres protéines SGLT, SGLT3A ne ressent pas les niveaux de glucose en dehors de la cellule mais réagit à la place au sodium et aux protons. Une augmentation de SGLT3A était responsable d'environ 45% de la croissance des villosités déclenchée par la reproduction, y compris l'expansion cellulaire, mais n'était pas nécessaire pour un allongement entier de l'intestin grêle.
Étonnamment, complétant le régime alimentaire des souris femelles avec une croissance des villosités induites par le sodium même chez les souris vierges.
L'équipe pense que les hormones déclenchées par la reproduction peuvent jouer un rôle dans l'activation du gène de SGLT3A, en tant que souris pseudo-enceintes – les femmes dont les niveaux d'hormones de grossesse ont augmenté après s'accoupler avec des hommes stériles – peu ont montré une croissance villaire et un allongement intestinal.
Un compromis énergétique en réponse à un défi
Nous ne pensons pas souvent aux organes changeant de taille ou d'apparence en réponse aux déclencheurs à l'âge adulte plutôt qu'à un développement antérieur de l'enfance et des adolescents, mais l'intestin est un exemple frappant de la façon dont le corps réagit à un nouveau défi à différents stades de la vie, dans ce cas la grossesse.
La présence de changements réversibles et non réversibles peut refléter un compromis d'énergie. Le maintien d'un intestin plus long après une première grossesse pourrait «faire l'amorçage» le corps pendant une seconde, tandis que la réduction de la longueur des villosités pourrait arrêter une absorption excessive de la nourriture alors qu'elle n'est pas nécessaire. «
Irene Miguel-Maliaga, chef de groupe du laboratoire de développement et de physiologie des organes, le Francis Crick Institute
Tomotsune Ameku, ancien chercheur postdoctoral au Crick, désormais professeur adjoint à Science Tokyo et premier auteur de l'étude, a déclaré: « Comprendre l'impact de la grossesse sur le corps des autres mammifères est une première étape essentielle pour comprendre cela chez les gens. Nous ne comprenons pas pleinement pourquoi l'intestin se développe régulièrement.
« Nous sommes vraiment intéressés à savoir si c'est aussi le cas chez l'homme. Mais nous mangeons généralement plus et reproduisons moins qu'auparavant, donc la croissance de l'intestin pourrait ne plus être aussi utile. »
Les chercheurs étudient maintenant si d'autres types de cellules dans l'intestin de la souris connaissent également un remodelage pendant la grossesse, et si cela se produit chez l'homme, en regardant la longueur intestinale chez les personnes qui n'ont pas eu et n'ont pas eu d'enfants.
