Les batraciens et les poissons en disent long sur le cerveau

Vance Trudeau

« L’application des principes de la biologie comparative et de l’évolution fournit des idées et des solutions aux problèmes de santé humaine. Encore faut-il une collaboration intense entre des biologistes comme moi et des chercheurs en médecine. »

– Vance Trudeau

Quels secrets une population de grenouilles en bonne santé peut-elle révéler sur le cerveau humain? Vance Trudeau et ses collègues ouvrent une fenêtre sur la réponse.

Connu sur la scène internationale pour ses travaux d’avant-garde en neurobiologie sur les poissons et les grenouilles et, tout récemment, pour son « philtre d’amour » qui a permis la reproduction de grenouilles en captivité pour la première fois, ce professeur agrégé de biologie de l’Université d’Ottawa est déterminé à clarifier l’effet bénéfique d’un environnement sain sur le cerveau.

« La portion du cerveau que nous étudions est organisée de manière très semblable chez les poissons, les grenouilles et les mammifères, explique M. Trudeau. Les hormones régulatrices de la reproduction chez les poissons et les grenouilles sont pratiquement identiques à celles de l’être humain. »

Cette remarquable similarité ouvre une voie scientifique vers une meilleure santé chez les batraciens mais aussi chez l’être humain.

« Nous voulons aider l’industrie à modifier les effluents pour atténuer, voire éliminer, leurs effets sur l’environnement, dit le chercheur. Il faut donc d’abord découvrir leurs effets potentiels sur des organismes témoins sensibles, comme les grenouilles. »

Certaines « mauvaises nouvelles », telle la récente décision de la Cour suprême de Colombie-Britannique sur les causes complexes du déclin brutal de la population du saumon rouge dans le fleuve Fraser, sont des facteurs de motivation pour ce genre de recherche, commente le scientifique, en partie à cause des divergences d’opinion sur la définition de ce qu’est un « environnement sain ».

« Bien des gens comprennent qu’un environnement sain est synonyme de santé pour les animaux comme pour l’être humain, mais d’autres continuent de le nier, accrochés aux idées du 19e siècle et du début du 20e, poursuit-il. Pour eux, les ressources en eau sont illimitées et peuvent supporter la charge polluante. Or, cette dernière assertion est totalement fausse. »

Les preuves sont d’ailleurs accablantes. C’est le cas du déclin des populations de grenouilles et d’autres batraciens observé depuis les années 1980 à l’échelle mondiale. Ces menaces qui pèsent d’un poids critique sur la biodiversité mondiale ne sont pas encore bien comprises, mais Vance Trudeau et ses collègues ont franchi un pas essentiel dans le sens inverse l’an dernier en mettant au point un « philtre d’amour » – un mélange d’hormones synthétiques – qui permet la reproduction de la grenouille léopard en captivité.

« L’idée a recentré ma recherche sur les jardins zoologiques, les cher­cheurs et les conservationnistes, que je veux encourager à élever des populations en captivité, dit le biologiste. Le déclin des amphibiens est d’ordre mondial; il faut employer les grands moyens pour contrer la tendance. »

La méthode qu’il a inventée sert maintenant à d’autres espèces d’amphibiens, y compris la salamandre.

« Nous pouvons aider quiconque souhaite élever des grenouilles pour réintroduire une espèce, dit-il avec optimisme. Mais le problème est toujours de savoir si l’animal que nous réintroduisons de cette façon va trouver un habitat propre, à l’abri de tout empiètement. »

Tirant parti du lien neurologique entre batraciens et humains, le professeur Trudeau et ses collaborateurs d’un peu partout au monde utilisent le modèle de la grenouille pour étudier diverses atteintes à la santé humaine, y compris le rôle des oestrogènes sur le développement embryonnaire, l’impact des produits chimiques liés à l’exploitation pétrolière sur la production hormonale et l’effet sur le développe­ment sexuel des pesticides utilisés en agriculture.

Une bonne part des recherches de Vance Trudeau sur les poissons aide à déterminer le rôle de la sécrétoneurine, un peptide du cerveau que lui et son collègue Ajoy Basak croient être une autre des hormones de la reproduction chez les vertébrés. Dans le cadre d’une étude distincte, ils ont étudié le développement des cellules gliales et des neurones chez les poissons parce que « le pouvoir de régénération des cellules du cerveau est très grand chez les poissons, souligne M. Trudeau. Si nous arrivons à comprendre comment leurs cellules cérébrales peuvent se régénérer après une atteinte neurotoxique, nous pourrons peut-être découvrir pourquoi celles des mammifères y sont si peu habiles. »

Bien que le travail de Vance Trudeau ne soit pas directement lié au cerveau humain, ses collaborateurs et lui ont à coeur de contribuer à la mission de l’Institut de recherche sur le cerveau de l’Université d’Ottawa en attirant l’attention sur les facteurs environnementaux qui affectent le cerveau humain.

« Nos travaux sur le cerveau ont permis de développer un concept appelé “bouleversement neuroendocrinien”, précise le biologiste. En travaillant au fil des ans avec des étudiants des cycles supérieurs, nous sommes arrivés à la conclusion que les polluants affectent les hormones que produit le cerveau, chez les vertébrés comme les invertébrés, y compris les hormones qui régissent le comportement sexuel, la reproduction et l’alimentation. »

Selon M. Trudeau, « l’application des principes de la biologie comparative et de l’évolution fournit des idées et des solutions aux problèmes de santé humaine. Encore faut-il une collaboration intense entre des biologistes comme moi et des chercheurs en médecine. »

 

par Tony Martins

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