Lorsque les températures deviennent trop froides pour supporter, des animaux comme les ours, les tortues, les marmottes, les chauves-souris et les écureuils glissent dans un état profond d’hibernation pour conserver une énergie précieuse. La température du corps, la fréquence cardiaque et la respiration sont lentes, ce qui permet aux créatures d’attendre les mois glaciaux dans un sommeil profond avant de se réveiller à l’air printanier plus chaud.
Pour comprendre comment les animaux parviennent à hiberner pendant des mois, une équipe de scientifiques a étudié les écureuils terrestres de l’Arctique dans un laboratoire pendant deux ans. Ces écureuils sont des hibernateurs si habiles qu’ils peuvent rester endormis jusqu’à huit mois en ralentissant tellement leur système métabolique qu’ils n’ont besoin de respirer qu’une fois par minute, selon un communiqué de presse.
Dans une étude publiée lundi dans la revue Nature Metabolism, une équipe de scientifiques a découvert que ces écureuils sont capables de le faire en recyclant les nutriments dans leur corps afin de survivre, rapporte Tara Yarlagadda pour Inverse.
Alors que les muscles des écureuils commencent à se décomposer lentement, leur corps prend l’azote libéré par ce processus et le recycle en acides aminés, les éléments constitutifs des protéines. En conséquence, ils produisent des protéines utilisées pour construire les tissus pulmonaires, rénaux et musculaires squelettiques, de sorte qu’ils souffrent moins de perte musculaire, rapporte Chrissy Sexton pour Earth.com .
Des recherches antérieures ont suggéré que les animaux recyclent l’azote, par exemple de l’urée — une substance lourde en azote produite dans le foie et excrétée dans l’urine – lorsqu’ils hibernent. Cette étude est la première à observer le processus en temps réel, rapporte Harry Cockburn pour the Independent.
Les scientifiques ont essayé de découvrir comment les animaux peuvent hiberner pendant des mois et se réveiller pour la plupart indemnes, mais lorsque les gens sont alités ou incapables de marcher, ils peuvent ressentir des effets secondaires dévastateurs, tels qu’une perte musculaire et des dommages cellulaires, en aussi peu qu’une semaine. Comprendre comment les animaux esquivent ces effets peut aider les scientifiques à développer des traitements pour les personnes âgées et les personnes atteintes de cancer, qui sont grandement affectées par la perte musculaire, rapporte Earth.com .
La plupart des recherches se concentrent sur le traitement des blessures ou des maladies après qu’elles surviennent, mais ce n’est pas l’approche que l’auteure principale Sarah Rice, biologiste à l’Université d’Alaska Fairbanks, a choisi d’adopter.
« C’est amusant de faire tourner cette idée sur la tête », déclare Rice dans le communiqué de presse. « Au lieu d’étudier ce qui ne va pas dans le monde, il est important d’étudier ce qui va bien. »
Au-delà du traitement des patients, cette étude rapproche également la science de la découverte si l’hibernation peut être induite chez l’homme. Cela peut sembler farfelu, mais l’hibernation permettrait aux humains de passer des mois sans bouger, ce qui pourrait changer la donne pour les astronautes qui envisagent de voyager vers Mars, un voyage qui peut prendre jusqu’à neuf mois, rapporte Inverse.
« Un objectif à long terme est d’imiter les adaptations métaboliques en hibernation chez l’homme », explique Kelly L. Drew, co-auteur, biologiste à l’Université d’Alaska Fairbanks. « À cette fin, nous devons savoir quels processus métaboliques contribuent au phénotype métabolique unique des animaux en hibernation, que cet article révèle. »