Méconnus, les mécanismes qui permettent aux cellules de dégrader les pigments voire de les recycler sont nécessaires dans des contextes comme celui de la vision, où les cellules pigmentées de la rétine sont confrontées à un flux important de lumière qui peut les endommager, ou bien lors des changements de couleur de quelques espèces. C’est le cas de certaines araignées-crabes, qui peuvent passer réversiblement du blanc au jaune en fonction de la fleur sur laquelle elles chassent ; une forme de camouflage qui pourrait les avantager dans la capture de leurs proies.
En étudiant ces mécanismes de pigmentation et de dépigmentation grâce à une combinaison de techniques d’imageries de pointe, les scientifiques ont découvert que les organites pigmentés des araignées-crabes (« usines et lieux de stockage » intracellulaires des pigments) sont similaires aux organites pigmentés des humains, des serpents ou encore des insectes, notamment car ils dérivent tous d’un même précurseur et qu’ils accumulent naturellement des métaux.
Ces résultats permettent ainsi de classer les organites pigmentés d’araignées-crabes dans la grande famille des organites apparentés aux lysosomes. Or, les lysosomes sont l’un des principaux acteurs de la dégradation du contenu cellulaire, indiquant que les organites pigmentés possèdent les mêmes capacités et donc la faculté de dégrader leurs pigments. Cette hypothèse est confirmée par la description en trois dimensions d’organites pigmentés dont le contenu est en cours de dégradation chez des araignées qui blanchissent.
Au-delà du cas des araignées-crabes, ces résultats indiqueraient que l’ensemble des organites pigmentés chez les animaux pourrait posséder les mêmes facultés de dégradation, donc que les mécanismes à l’œuvre dans le changement de couleur pourraient aussi fonctionner dans d’autres contextes : les araignées-crabes nous ouvrent de nouvelles perspectives de recherche pour mieux comprendre le cycle de vie des pigments. Ce modèle d’étude et ces résultats sont à ce jour les plus précis sur les phénomènes de recyclage de pigments supposés exister dans l'œil humain.
Référence :
Catabolism of lysosome-related organelles in color-changing spiders supports intracellular turnover of pigments, Florent Figon, Ilse Hurbain, Xavier Heiligenstein, Sylvain Trépout, Arnaud Lanoue, Kadda Medjoubi, Andrea Somogyi, Cédric Delevoye, Graça Raposo, Jérôme Casas
Proceedings of the National Academy of Sciences Aug 2021, 118 (35) e2103020118; DOI: 10.1073/pnas.2103020118
[1]Sont impliqués dans ces travaux : l’Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (IRBI, université de Tours, CNRS), en collaboration avec le laboratoire "Biomolécules et Biotechnologies Végétales" (BBV) de l'Université de Tours, l’unité ‘’Biologie cellulaire et cancer’’ (Institut Curie / CNRS / Sorbonne Université), l’unité ‘’Chimie et modélisation pour la biologie du cancer’’ (Institut Curie / CNRS / Inserm / Université Paris Saclay), la Plateforme d’Imagerie Cellulaire et Tissulaire de l’Institut Curie, la ligne de lumière Nanoscopium (Synchrotron SOLEIL) et la société CryoCapCell.
Contact scientifique : Professeur Jérôme Casas, casas@univ-tours.fr
Contact Presse : Direction de la communication – Université de Tours : annesophie.laure@univ-tours.fr / Tél. 02 47 36 68 62