Comme c’est sucré : L’intestin de la mouche des fruits influence la reproduction en « goûtant » le fructose

Pour beaucoup de gens, les sucres que nous consommons peuvent sembler un luxe qui peut faire plus de mal que de bien. Mais maintenant, des chercheurs japonais ont découvert que chez les insectes, les sucres alimentaires jouent un rôle clé dans la reproduction.

Dans une étude publiée récemment dans Avancées scientifiquesun groupe de recherche dirigé par l’Université de Tsukuba a révélé pour la première fois que le fructose, qui est métabolisé à partir de sucres alimentaires tels que le glucose, est nécessaire pour améliorer la production d’œufs chez les mouches des fruits.

La production et le développement réussi des œufs dans les organismes dépendent de la disponibilité des nutriments, car les ovocytes (les cellules qui se transforment en œufs) ont besoin de beaucoup d’énergie pour se développer en œufs matures. Cela est particulièrement vrai de l’oogenèse des insectes (la production d’œufs dans l’ovaire), qui est fortement limitée dans des conditions où les nutriments disponibles sont insuffisants. L’oogenèse des insectes est également influencée par des stimuli d’accouplement qui accélèrent la production d’œufs.

« Les mouches des fruits (Drosophile melanogaster) sont idéales pour étudier les mécanismes qui relient l’ovogenèse, la disponibilité des nutriments et les stimuli d’accouplement », explique le professeur Ryusuke Niwa, auteur principal de l’étude. « Dans cette étude, nous avons utilisé des mouches des fruits pour examiner si la nutrition et l’accouplement agissent de manière interdépendante pour augmenter la lignée germinale. cellules souches (GSC). »

Des recherches antérieures avaient montré que dans D. melanogaster, la nutrition et l’accouplement sont impliqués dans une augmentation observée des GSC, qui se différencient en gamètes (cellules reproductrices). Dans cette étude, les chercheurs ont découvert que les sucres alimentaires sont nécessaires à cette augmentation des GSC après l’accouplement. Le glucose alimentaire est nécessaire pour la libération induite par l’accouplement du neuropeptide F (NPF, un messager chimique composé de petites chaînes d’acides aminés). Le NPF est libéré par les cellules entéroendocrines (CEE, qui sont des cellules spécialisées du tractus gastro-intestinal et du pancréas qui remplissent des fonctions hormonales). Le NPF assure ensuite la médiation d’une amélioration de la signalisation de niche GSC (un mécanisme qui fournit aux cellules souches les signaux qui leur ordonnent de s’auto-renouveler).

Une découverte inattendue a été que le glucose alimentaire n’agit pas directement sur les CEE positives pour le NPF (CEE capables de sécréter du NPF). Au lieu de cela, il contribue à une augmentation du fructose dans l’hémolymphe (l’équivalent du sang chez les insectes) généré via la voie des polyols (un processus en deux étapes qui convertit le glucose en fructose). Des niveaux élevés de fructose stimulent le récepteur du goût spécifique au fructose, Gr43a, dans les CEE positives pour le NPF, conduisant à la sécrétion de NPF.

« Notre étude montre que le fructose circulant, dérivé des sucres contenus dans l’alimentation des mouches des fruits, est nécessaire à l’augmentation des GSC qui conduit à une meilleure production d’œufs après l’accouplement », explique le professeur Niwa.

Les résultats de cette étude seront applicables à la question de savoir si le fructose circulant joue également un rôle essentiel dans la reproduction des mammifères. Les applications intéressantes de ces découvertes comprennent les enquêtes sur le diabète gestationnel chez l’homme et les effets nocifs du fructose pendant la grossesse.

Ce travail a été soutenu financièrement par la subvention du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie du Japon pour la recherche scientifique dans les domaines innovants, les subventions KAKENHI de la Société japonaise pour la promotion de la science, l’Agence japonaise pour la recherche médicale et le développement. Subventions AMED-CREST et programme de recherche conjoint de l’Institut de régulation moléculaire et cellulaire de l’Université de Gunma.

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