Dans l'utérus, les humains en développement développent des muscles supplémentaires dans leurs mains et leurs pieds qui disparaissent plus tard sans laisser de trace, ont découvert des scientifiques.
Les tissus temporaires, selon les chercheurs, pourraient être des restes de nos ancêtres évolutionnaires.
Les muscles mystérieux peuvent être trouvés chez des animaux aux membres avec des chiffres plus habiles que le nôtre, a expliqué le co-auteur de l'étude Rui Diogo, biologiste évolutionniste et paléobiologiste hominidé à l'Université Howard à Washington, DC. les orteils, tandis que quelques-uns apparaissent chez les mammifères comme les chimpanzés, connus pour leurs pieds flexibles. Cependant, chez l'homme, les tissus fusionnent avec d'autres muscles ou rétrécissent à rien avant la naissance, selon la petite étude publiée le 1er octobre dans la revue Development.
Les auteurs suggèrent que certains des muscles transitoires peuvent avoir disparu de nos ancêtres adultes il y a plus de 250 millions d'années, alors que les mammifères ont commencé à évoluer à partir de reptiles de type mammifère. Compte tenu de la petite taille de l'échantillon de l'étude, il reste à voir si ces muscles apparaissent dans tous les embryons humains et ce que cela peut signifier pour l'histoire de l'évolution humaine.
"Pour moi, l'idée principale est que nous avons des muscles surnuméraires qui sont juste transitoires, puis ils ont disparu", a déclaré Alain Chédotal, neuroscientifique et biologiste du développement à l'Université Pierre et Marie Curie à Paris, qui n'était pas impliqué dans l'oeuvre. L'étude doit être reproduite à plus grande échelle avant de pouvoir tirer de «grandes conclusions», a souligné Chédotal, mais les résultats préliminaires posent des questions intéressantes sur le développement prénatal.
Les muscles "étaient présents et ils ne l'ont pas été, mais entre les deux, il y a quelque chose qui n'est pas connu", a-t-il déclaré. "Qu'est-ce qui induit cette disparition des muscles?"
Regarder sous la peau
Bien que Chédotal n'ait pas été impliqué dans la recherche actuelle, les données de son laboratoire ont alimenté l'enquête sur le développement des muscles fœtaux. En 2017, Chédotal et ses collègues ont publié une collection d'instantanés détaillés en 3D d'embryons et de fœtus humains qui n'avaient jamais été vus auparavant. L'équipe a utilisé une technique appelée «immunomarquage sur toute la surface» pour rendre la peau de leurs échantillons transparente et mettre en évidence des types spécifiques de cellules dans le tissu. À l'aide d'anticorps qui se fixent sur la myosine, une protéine présente uniquement dans les muscles, les chercheurs ont capturé à haute résolution les différents stades du développement musculaire humain.
En tant qu'anatomiste, Diogo avait la capacité de repérer des muscles inhabituels cachés dans les images des mains et des pieds du fœtus, a déclaré Chédotal. Diogo a extrait 13 images 3D de la base de données d'images embryonnaires, représentant des embryons et des fœtus âgés d'environ 7 à 13 semaines de gestation. Son équipe a constaté qu'à environ la semaine 7 de la gestation, les fœtus humains ont des mains et des pieds qui contiennent environ 30 muscles chacun, mais le nombre diminue à seulement 20 environ six semaines plus tard.
Par exemple, un muscle de la main appelé "contrahens 5" se connecte au petit doigt et tire le chiffre vers le bas et vers la ligne médiane de la main. Le muscle apparaît chez les singes adultes et les embryons humains en développement, mais les chercheurs ont observé que vers la semaine de gestation 10, le tissu commence à se dégrader et à se désintégrer complètement avant la semaine 11. Aux pieds, les muscles qui se trouvent entre les os métatarsiens des pieds et tirent le les orteils se forment complètement puis se décomposent à la semaine 9.
Bien que certains muscles semblent se dégrader ou fusionner en d'autres muscles dès la semaine 7, certains ont persisté jusqu'à la semaine 11 ", ce qui est extrêmement tardif pour les atavismes de développement", a déclaré Diogo dans un communiqué.
"Ce sont des muscles qui, nous le savons, étaient présents chez nos ancêtres ... et ils sont toujours là", a déclaré Diogo à propos des structures transitoires. Les restes musculaires sont connus sous le nom d'atavismes - structures anatomiques qui ont été perdues dans certains organismes mais peuvent apparaître au cours du développement embryonnaire ou chez l'adulte sous forme de variations ou d'anomalies.
Bien que les humains perdent normalement un tiers de leurs muscles ataviques des membres avant la naissance, selon l'étude, en de rares occasions, un ou deux muscles persistent à travers l'élagage et traînent à l'âge adulte, a déclaré Diogo. Les muscles persistants passent souvent inaperçus, ne causant pas de problèmes ni n'accordant à leur propriétaire des chiffres super agiles, mais semblent être beaucoup plus fréquents chez les personnes souffrant de retards de développement, telles que celles atteintes du syndrome de Down ou du syndrome d'Edwards. Les auteurs suggèrent que les personnes sont plus susceptibles de conserver les muscles ataviques lorsqu'elles ont un développement arrêté ou retardé dans l'utérus.
L'étude fournit le "premier atlas précis" du développement des membres embryonnaires chez l'homme, Delphine Duprez, biologiste du développement à l'Institut de biologie Paris-Seine, a déclaré à Live Science dans un courriel. Cependant, elle a ajouté que les résultats doivent encore être vérifiés et peuvent s'avérer difficiles à confirmer, étant donné qu'il reste "difficile d'étudier le développement musculaire dans les embryons humains par rapport aux modèles animaux".
Dans l'espoir de faciliter la recherche embryonnaire, Chédotal et les membres de son laboratoire continuent de constituer leur base de données d'images. Désormais, ils peuvent étiqueter jusqu'à huit types de tissus avec différents anticorps à la fois, ce qui signifie qu'ils peuvent montrer comment les artères, les nerfs et les muscles interagissent au début du développement humain. Les muscles doivent être attachés aux nerfs et bien alimentés en sang pour survivre, de sorte que les données détaillées peuvent permettre aux scientifiques comme Diogo de reconstituer exactement quand, pourquoi et comment les muscles disparaissent dans l'utérus, a-t-il déclaré.
La base de données en pleine croissance, qui est déjà disponible pour un usage public, sera éventuellement adaptée pour être compatible avec la réalité virtuelle et d'autres plateformes permettant aux utilisateurs d'interagir avec des images 3D, a ajouté Chédotal. Il espère que la base de données se révélera utile à tous, des chercheurs de renom aux étudiants en médecine, qui ont jusqu'à présent étudié le développement fœtal à partir d'illustrations vieilles de plusieurs décennies dans des manuels, a-t-il déclaré.
Diogo prévoit d'utiliser des images de la base de données pour étudier comment la tête humaine, les artères et les nerfs se développent in utero. Au-delà de la découverte de nouveaux détails de l'histoire de l'évolution humaine, Diogo a déclaré qu'il vise à aider les professionnels de la santé à prédire exactement ce qui se cache sous la peau de leurs patients. Si les chercheurs pouvaient prédire quelles variations anatomiques pourraient être présentes chez un patient particulier, a-t-il suggéré, les médecins pourraient être mieux préparés pour la chirurgie et dispenser généralement des soins de qualité supérieure.
