Nouvelles idées sur l'absorption des nutriments chez les cichlidés

La matière organique dissoute (MOD) est une source de nutrition dans l'eau. Elle soutient principalement les petites formes de vie comme les bactéries et les petits animaux. Ces petits organismes sont au bas de la chaîne alimentaire, fournissant de l'énergie aux plus gros animaux qui les mangent. Les animaux plus gros chassent pour leur nourriture. Quand ils mangent, ils décomposent leur nourriture en plus petits morceaux, qui sont absorbés dans leur corps.

Alors que les gros animaux obtiennent habituellement leurs nutriments par la nourriture, certains invertébrés aquatiques peuvent prendre la MOD directement de l'eau. Par exemple, des recherches ont montré que le crabe vert de la côte peut absorber des acides aminés à l'aide de ses branchies. De même, la myxine du Pacifique, un poisson ancien sans mâchoires, peut absorber des nutriments à travers sa peau et ses branchies. Bien que ces études aient confirmé que certains animaux peuvent tirer des nutriments de leur environnement, les scientifiques sont encore perplexes sur la façon dont cela se produit réellement au niveau cellulaire.

Dans cet article, on se penche sur un cas spécifique chez les cichlidés, un type de poisson, et comment ils pourraient absorber des nutriments directement depuis leur environnement en utilisant une protéine spéciale appelée PepT2.

#Comment les poissons digèrent leur nourriture

Chez les poissons et de nombreux autres animaux, les protéines de la nourriture sont décomposées en petits morceaux, comme des acides aminés individuels ou des chaînes courtes d'acides aminés appelées peptides. Ces formes plus petites sont absorbées par les cellules qui tapissent l'intestin grâce à des transporteurs spéciaux présents sur ces cellules. Ces transporteurs sont assez similaires chez différents animaux.

Il y a deux types principaux de transporteurs de peptides chez les vertébrés supérieurs et trois chez les poissons. Les deux chez les vertébrés supérieurs sont plus simples et ont une capacité plus faible. Chez les poissons, cependant, un type, PepT2, est plus spécialisé. Ce transporteur se trouve dans l'intestin, les reins et le cerveau des poissons adultes. Il les aide à absorber les peptides plus efficacement. Fait intéressant, ces transporteurs sont aussi présents chez les jeunes poissons avant même qu'ils commencent à manger des aliments solides.

#Régulation des ions chez les poissons

Les poissons doivent gérer les niveaux d'ions dans leurs fluides corporels grâce à des cellules spécialisées. La peau des poissons aide à contrôler ce qui peut entrer ou sortir du corps, mais il y a des cellules spécifiques appelées Ionocytes qui aident à éliminer ou à prendre des ions et à éliminer les déchets. Chez les poissons adultes, ces ionocytes se trouvent principalement dans les branchies, mais chez les jeunes poissons, les branchies sont encore en développement. Cela signifie que les ionocytes des jeunes poissons se trouvent souvent sur le sac vitellin, qui est le sac qui fournit des nutriments pendant les premières étapes du développement.

Chez le tilapia, un type de cichlidé courant, il y a différents types d'ionocytes sur le sac vitellin, chacun ayant son propre rôle dans l'absorption ou la libération d'ions.

#Résultats de recherche

Les chercheurs ont utilisé des techniques modernes pour examiner la présence de PepT2 dans le sac vitellin du tilapia du Mozambique. Ils ont observé que les niveaux du gène PepT2 changeaient à mesure que les larves grandissaient, atteignant un pic à un certain âge, puis diminuant. Ils ont également teint des échantillons pour visualiser PepT2 et une autre protéine, Na+/K+-ATPase (NKA), dans les ionocytes. Ce qu'ils ont trouvé, c'est que tandis que NKA était situé sur une partie de l'ionocyte, PepT2 se trouvait sur une autre partie, spécifiquement sur la surface faisant face à l'eau. Ce schéma était similaire chez le tilapia du Mozambique et un autre type, Coptodon zillii.

Les chercheurs ont effectué des tests supplémentaires pour voir comment la croissance des larves était affectée par différentes quantités de peptides dans l'eau. Cependant, ils ont constaté que les taux de croissance ne changeaient pas de manière significative, ce qui suggère que la contribution des peptides environnementaux à leur nutrition pourrait être minimale par rapport au sac vitellin.

De plus, lorsqu'ils ont examiné les poissons adultes, ils ont trouvé que seul NKA était présent dans les branchies, mais pas PepT2. Cela mène à l'idée que PepT2 pourrait avoir un rôle spécial pendant les premières étapes de développement des poissons.

#Fonctions potentielles de PepT2

Le rôle exact de PepT2 dans les larves de cichlidés n'est toujours pas clair. Chez les myxines, la capacité d'absorber des nutriments de l'environnement est considérée comme utile pour survivre de longues périodes sans nourriture, surtout quand elles sont proches d'animaux en décomposition. Cependant, pour les larves de tilapia, le sac vitellin fournit la majorité de leur nutrition au début, rendant l'absorption de peptides de l'eau moins critique.

Fait intéressant, PepT2 n'est pas seulement important pour les peptides, mais peut aussi transporter certains médicaments et aider aux réponses immunitaires en absorbant de petits peptides provenant de bactéries. Le positionnement unique de PepT2 chez les cichlidés larvaires suggère qu'il pourrait contribuer à un système de défense pendant leurs premières étapes de vie.

#Résumé

Cette recherche montre que les larves de poissons cichlidés expriment PepT2 dans des cellules spécifiques sur le sac vitellin qui font face à l'eau environnante. C'est la première fois qu'un transporteur de nutriments a été identifié à un tel emplacement chez un poisson. La capacité des poissons à absorber des nutriments de leur environnement remet en question les idées préconçues sur la façon dont les poissons obtiennent leur nutrition, surtout pendant leur développement précoce.

À mesure que ce domaine d'étude progresse, on pourrait obtenir plus d'informations sur le rôle de l'absorption des nutriments environnementaux chez les poissons et comment cela affecte leur croissance et survie globales.