"L'hormone issue de ces cellules a été découverte pour la première fois chez l'homme il y a plusieurs décennies, mais personne ne savait vraiment ce qu'elle faisait", a déclaré Andrés Bendesky, MD, Ph.D., chercheur principal à l'Institut Zuckerman de Columbia. "Nous avons découvert qu'il peut favoriser l'éducation des souris, ce qui nous donne une idée de ce qu'il pourrait faire chez les humains."

La nouvelle étude a porté sur deux espèces de souris. L'un d'entre eux est le mammifère le plus abondant en Amérique du Nord :la souris sylvestre (Peromyscus maniculatus), que l'on retrouve de l'Alaska à l'Amérique centrale. L'autre, la souris des champs (Peromyscus polionotus), vit en Floride et en Géorgie et est un peu plus petite, pesant environ 13 grammes contre 18 grammes pour la souris sylvestre.

Plus de 100 ans de recherches antérieures ont montré que les espèces de souris se comportent de manière étonnamment différente. Alors que la souris sylvestre est légère (même une seule portée de petits peut avoir quatre pères différents), la souris des champs s'accouple pour la vie.

Cependant, des travaux antérieurs suggéraient également que ces espèces étaient des frères et sœurs évolutifs, sur la base de similitudes dans leurs crânes, leurs dents et d'autres caractéristiques anatomiques, ainsi que dans leur génétique. Pour découvrir pourquoi ces proches parents des souris se comportent si différemment, les scientifiques ont examiné leurs glandes surrénales.

"Cette paire d'organes, situés dans l'abdomen, produit de nombreuses hormones importantes pour le comportement", a déclaré le Dr Bendesky, également professeur adjoint d'écologie, d'évolution et de biologie environnementale à l'Université de Columbia. "Il s'agit notamment des hormones de stress telles que l'adrénaline, mais aussi d'un certain nombre d'hormones sexuelles."

Les glandes surrénales de ces souris se sont révélées étonnamment différentes en taille. Chez les adultes, les surrénales des souris monogames sont environ six fois plus lourdes que celles des souris promiscuité (après ajustement des différences de poids corporel entre les espèces).

"Cette différence extraordinaire dans la taille d'un organe interne entre des espèces aussi étroitement apparentées est sans précédent", a déclaré le Dr Bendesky.

L'analyse génétique des cellules surrénales a révélé qu'un gène, Akr1c18, était beaucoup plus actif chez les souris monogames que chez les rongeurs promiscuités. L'enzyme codée par ce gène aide à créer une hormone peu étudiée connue sous le nom de 20⍺-OHP, que l'on trouve également chez les humains et d'autres mammifères.

Les chercheurs ont observé que l’augmentation de l’hormone 20⍺-OHP augmentait le comportement nourricier chez les deux espèces de souris. Par exemple, 17 % des souris promiscuité qui ont reçu l'hormone ont soigné leurs petits et les ont ramenés à leur nid, alors qu'aucune ne s'est comportée de cette façon sans l'hormone.

"C'est la première fois que nous trouvons quelque chose qui pourrait accroître les soins parentaux dans le groupe de promiscuité", a déclaré le Dr Bendesky.

Normalement, ces glandes sont divisées en trois zones. Mais les scientifiques ont découvert que les surrénales des souris monogames possédaient une quatrième zone.

"Nous avons appelé cela la zona inaudita, qui signifie en latin" zone inédite ", car personne n'a jamais observé ce type de cellule chez un autre animal", a déclaré Natalie Niepoth, Ph.D., co-auteure de l'étude. l'étude qui est maintenant un scientifique principal chez Regeneron.

Dans les cellules de la zone inaudita, les chercheurs ont découvert que 194 gènes, dont Akr1c18, étaient beaucoup plus actifs que les mêmes gènes dans d’autres cellules surrénales. Leurs analyses ont également identifié des gènes clés à la base du développement et du fonctionnement de la zone inaudita chez les souris Oldfield.

Cette structure totalement inédite a apparemment évolué rapidement. Les mutations génétiques s’accumulent dans les génomes à des rythmes à peu près prévisibles au fil du temps. En mesurant le nombre de mutations distinguant ces espèces, les scientifiques ont estimé que ce nouveau type de cellule a évolué au cours des 20 000 dernières années, "ce qui n'est qu'un clin d'œil en matière d'évolution", a déclaré le Dr Bendesky.

Beaucoup de choses restent incertaines quant aux facteurs qui motivent l’évolution du comportement monogame. Un argument suggère que la monogamie peut augmenter les chances que les parents coopèrent pour prendre soin de leur progéniture, puisque les pères sont plus sûrs que les jeunes leur appartiennent.

Ce type de travail d'équipe peut améliorer les chances de survie de la progéniture, en particulier lorsque les ressources sont limitées, a déclaré le Dr Bendesky. Les cellules surrénales nouvellement découvertes favorisent un comportement parental typique de la monogamie, ont noté les chercheurs.

Les nouvelles découvertes pourraient fournir des informations sur le comportement parental et les défis chez les humains, a suggéré le Dr Niepoth. Par exemple, chez la souris, le 20⍺-OHP est souvent converti en un composé très similaire à la molécule alloprégnanolone, présente naturellement chez l'homme et qui a été approuvée par la FDA comme médicament pour aider à traiter la dépression post-partum que les gens souffrent souvent après l'accouchement. , a déclaré le Dr Bendesky.

"J'espère que notre étude motivera des recherches plus approfondies sur le lien entre le 20⍺-OHP et la parentalité chez l'homme", a déclaré Jennifer R. Merritt, Ph.D., co-premier auteur de l'étude et chercheuse postdoctorale au laboratoire Bendesky. "Nous avons tellement à apprendre sur le rôle que joue cette hormone dans le comportement parental humain."