Cette expérience, vous l’avez sans doute vécue au moins une fois. Vous êtes dans votre lit, le début d’hiver a fait chuter la température, le froid vous a réveillé, à moins qu’il vous ait empêché de trouver le sommeil. « C’est normal, explique Elena Gracheva, directrice du Laboratoire de physiologie sensorielle de l’université Yale, aux Etats-Unis. Votre corps et votre cerveau vous intiment d’abord l’ordre de vous réchauffer. C’est un mécanisme de défense universel. » Enfin, presque. Sur la surface de la Terre, pléthore d’animaux semblent avoir contourné cette contrainte. Ils empruntent même le chemin opposé. Les premiers froids venus, ils hibernent. « Cela fait longtemps que l’on tente de percer leurs secrets, poursuit la biologiste. Au niveau moléculaire, nous ne savions rien. » Son équipe vient de lever une partie du voile et expose ses découvertes dans la revue Cell Reports.
Pour cela, les scientifiques ont trouvé deux alliés, sinon de poids, du moins de qualité : le hamster doré et le spermophile rayé, également surnommé écureuil à treize bandes. Chez le premier, l’hibernation est un dernier recours : quand le froid raréfie les ressources alimentaires, le hamster plonge dans une torpeur profonde, ralentit son métabolisme, limite ses besoins au strict minimum et passe ainsi les quelques semaines les plus critiques. Le spermophile, au contraire, a fait de l’hibernation un mode de vie. Dès la fin du mois d’août, qu’il pleuve, qu’il vente ou que le soleil brille, il s’endort… pour ne se réveiller qu’à la fin du printemps. Huit ou neuf mois sans boire ni manger : le rongeur a perdu la moitié de son poids. « Deux façons radicalement différentes d’appréhender l’hibernation. Pourtant, et ce fut notre plus grande surprise, nous avons retrouvé des mécanismes identiques », insiste Elena Gracheva.
Au cœur du dispositif se trouve la tolérance au froid. Les scientifiques ont proposé aux deux rongeurs mais aussi à des souris de choisir entre un plateau à 30 °C et un autre, dont la température pouvait varier de 20 °C à 0 °C. Les souris ont clairement refusé d’avoir froid aux pattes et opté pour le plus chaud des deux. Les deux hibernants, au contraire, n’ont manifesté aucune préférence, du moins jusqu’à l’approche de 5 °C.
D’où vient alors cette apparente insensibilité ? Les chercheurs de Yale se sont penchés sur le canal TRPM8, un récepteur normalement activé par le froid mais aussi par le menthol – n’avez-vous jamais ressenti un certain froid dans la bouche lorsque vous sucez un bonbon à la menthe ? Des gènes aux neurones, en passant par les acides aminés, ils ont suivi cette voie, chez les souris comme chez les spermophiles. Ils ont pu constater que les neurones spécialisés associés à ce fameux canal étaient aussi nombreux chez les unes que chez les autres. Pourtant, ils ont enregistré une différence majeure : s’ils réagissent pareillement aux impulsions électriques ou aux signaux chimiques, leur réponse au froid diffère radicalement. Pour en cerner plus précisément encore la cause, ils ont procédé à ce que les scientifiques nomment de la « rétro-ingénierie ». Ils ont pu constater qu’en modifiant six acides aminés dans les protéines, ils pouvaient rendre une souris insensible au froid ou au contraire faire grelotter un écureuil.
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