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Comment les animaux évaluent la qualité de la nourriture

Une étude montre comment les animaux évaluent la nourriture en utilisant leurs systèmes de réponse au stress.

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La nourriture est super importante pour tous les animaux pour survivre et grandir. Les animaux doivent trouver de la nourriture nutritive et éviter la nourriture de mauvaise qualité ou nuisible pour augmenter leurs chances de survie. Avec le temps, ils ont développé des systèmes pour évaluer la Qualité de la nourriture. Ces systèmes les aident à reconnaître les aliments avec des nutriments essentiels tout en évitant les mauvaises options.

Les animaux utilisent différents sens pour évaluer la qualité de la nourriture, comme la vue, l'odorat et le goût. Ces sens leur permettent de prendre des décisions rapides sur ce qu'ils vont manger. De plus, ils peuvent activer certaines réponses biologiques au stress pour détecter la bonne ou la mauvaise nutrition dans leur nourriture. Ça peut les amener à changer leur comportement alimentaire selon la qualité de la nourriture qu'ils consomment.

Le Rôle de la Vitamine C

La vitamine C est un nutriment essentiel que les humains et certains animaux ne peuvent pas produire eux-mêmes. Ils doivent l'obtenir de leur alimentation ou de bactéries amicales dans leur intestin. La vitamine C est vitale pour de nombreuses fonctions corporelles, agissant comme un antioxydant et aidant à la production de substances importantes comme le collagène et certains produits chimiques du cerveau. Des niveaux bas de vitamine C peuvent causer des problèmes de santé, affectant le système immunitaire et la santé cardiaque.

Pour les animaux, avoir un système fiable pour évaluer la teneur en vitamine C de la nourriture peut avoir un grand impact sur leur survie dans la nature. Malgré son importance, la façon dont les animaux utilisent leurs systèmes de réponse au stress pour évaluer les niveaux de vitamine C dans la nourriture est encore mal comprise.

Aperçu de l'Étude

Cette étude vise à explorer comment les animaux évaluent la qualité de la nourriture en utilisant leurs systèmes de réponse au stress, en se concentrant particulièrement sur la façon dont ils évaluent le manque de Glucose et de vitamine C dans les aliments. En utilisant un test spécifique conçu pour examiner la nourriture de mauvaise qualité, les chercheurs ont cherché à révéler les mécanismes sous-jacents de ces systèmes d'évaluation.

La nourriture de mauvaise qualité, comme les E. coli tués par la chaleur, ne soutient pas la croissance de certains animaux, comme C. elegans. Ce type de nourriture a montré provoquer des changements significatifs dans la biologie de l'animal, y compris des changements métaboliques. L'étude a souligné que les animaux évitent souvent les E. coli tués par la chaleur et développent progressivement une préférence pour des options plus nutritives.

Les chercheurs ont découvert que la nourriture de mauvaise qualité déclenche des réponses biologiques au stress. Ces réponses activent des gènes liés au stress, aux réactions immunitaires et à la carence nutritionnelle. L'activation de ces systèmes de réponse au stress indique que les animaux peuvent évaluer leur nourriture efficacement et faire des choix qui augmentent leurs chances de survie.

Tests de Comportement et Résultats

Deux types de tests de comportement ont été menés pour évaluer comment les animaux réagissent à différents types de nourriture. Dans le test d'évitement, les animaux ont clairement choisi de rester loin des E. coli tués par la chaleur. Dans le test de choix alimentaire, ils n'avaient initialement pas de préférence claire entre les E. coli vivants et les E. coli tués par la chaleur, mais au fil du temps, ils ont commencé à préférer l'option vivante.

Ces résultats suggèrent que les animaux sont capables de détecter la mauvaise qualité de la nourriture et finiront par choisir de l'éviter lorsqu'ils réalisent qu'elle n'est pas adéquate pour leurs besoins.

Réponses au Stress Induites par la Nourriture de Mauvaise Qualité

Les résultats de l'étude ont montré que consommer de la nourriture de mauvaise qualité pousse les animaux à activer leurs systèmes de réponse au stress. Cela indique que la qualité de la nourriture est évaluée. Les chercheurs ont analysé l'activité génétique chez des animaux nourris avec des bactéries vivantes et tuées par la chaleur. Ils ont constaté que plusieurs gènes de réponse au stress étaient significativement actifs chez les animaux mangeant de la nourriture de mauvaise qualité.

Parmi les gènes réactifs, beaucoup étaient liés à des processus impliquant l'immunité et les réactions à des conditions défavorables. En observant ces changements biologiques, les scientifiques ont obtenu des informations sur la façon dont les animaux utilisent leurs systèmes de réponse au stress pour évaluer la qualité de la nourriture.

Évaluation Physiologique de la Qualité de la Nourriture

Pour comprendre comment les animaux évaluent la qualité de la nourriture, les chercheurs ont spécifiquement étudié les voies de réponse aux protéines mal repliées (UPRER) et d'immunité innée. Ils ont découvert que lorsque les animaux mangeaient de la nourriture de mauvaise qualité, la voie UPRER était activée, impliquant particulièrement certains gènes importants pour la détection du stress.

Les résultats ont montré que la voie UPRER est cruciale pour la capacité des animaux à reconnaître la qualité de leur nourriture. Cette voie influence significativement leur réaction à la nourriture de mauvaise qualité et les guide probablement pour l'éviter.

Le Lien entre XBP-1 et PMK-1

Une analyse plus approfondie s'est concentrée sur la relation entre UPRER, en particulier la voie XBP-1, et la voie immunitaire innée impliquant PMK-1. Les chercheurs ont examiné comment ces voies travaillent ensemble dans l'évaluation des aliments. Ils ont découvert que la voie XBP-1 est essentielle pour que la voie PMK-1 réagisse à la nourriture de mauvaise qualité.

Lorsque des animaux avec des changements dans la voie XBP-1 ont été testés, ils ont montré moins de sensibilité à la nourriture de mauvaise qualité. Cependant, lorsque XBP-1 a été activé dans leurs cellules nerveuses, ces animaux pouvaient toujours évaluer correctement la qualité de la nourriture. Cette connexion met en avant l'importance des réponses neuronales dans l'évaluation de la qualité de la nourriture.

Détection des Sucres et des Métabolites

En plus d'examiner les niveaux de vitamine C, les chercheurs ont étudié le rôle des sucres dans l'évaluation de la qualité de la nourriture. L'étude a révélé que la carence en sucre dans les E. coli tués par la chaleur pouvait déclencher des réponses au stress et des comportements d'évitement chez les animaux. Divers métabolites ont été analysés dans différents types de nourriture, et les chercheurs ont observé des différences significatives dans les niveaux de sucre en comparant les sources de nourriture de haute et de basse qualité.

Ces résultats suggèrent que la présence de sucres est un facteur critique pour déterminer la qualité de la nourriture. Lorsque les animaux ont senti un manque de sucre, ils ont activé leurs réponses au stress et ont appris à éviter ces sources alimentaires.

Vitamine C et Son Rôle dans l'Évaluation des Aliments

L'importance de la vitamine C dans l'évaluation de la nourriture a été soulignée tout au long de l'étude. Les chercheurs ont découvert que les niveaux de vitamine C augmentaient chez les animaux consommant des aliments plus nutritifs. De plus, lorsque les aliments manquaient de sucres suffisants, les niveaux de vitamine C étaient affectés négativement.

En fournissant des sucres supplémentaires ou des suppléments de vitamine C, l'étude a montré que les animaux pouvaient améliorer leurs réactions à la nourriture de mauvaise qualité. Cela indique que la vitamine C joue un rôle vital pour aider les animaux à évaluer efficacement la qualité de la nourriture.

Réponses Neuronales à la Qualité de la Nourriture

Un des principaux résultats de cette étude est que les voies neuronales sont cruciales pour l'évaluation de la qualité de la nourriture. En ajoutant des sucres ou de la vitamine C à l'alimentation des animaux, ceux avec une fonction neuronale saine pouvaient mieux évaluer et choisir la qualité de la nourriture.

Dans des expériences avec des animaux mutants manquant de voies fonctionnelles XBP-1 ou PMK-1, les chercheurs ont noté une réduction significative de la capacité des animaux à évaluer la qualité de la nourriture. Cela suggère que la communication entre ces voies dans le système nerveux est essentielle pour une bonne évaluation de la nourriture.

Conclusion

Cette étude améliore notre compréhension de la façon dont les animaux évaluent la qualité de la nourriture, en particulier à travers leurs réponses différenciées aux sucres et à la vitamine C. En utilisant leurs systèmes de réponse au stress, les animaux peuvent s'adapter à leur environnement en faisant des choix alimentaires éclairés. Les résultats soulignent l'importance de nutriments spécifiques, comme le sucre et la vitamine C, dans l'orientation de ces décisions.

La recherche met en avant la nature interconnectée des réponses physiologiques et du comportement par rapport à l'évaluation de la nourriture. Elle ouvre des voies pour des recherches futures sur la façon dont les animaux peuvent adapter leur alimentation en fonction de la disponibilité nutritionnelle et les implications pour leur survie. Comprendre ces mécanismes peut fournir des perspectives sur des processus biologiques plus larges et promouvoir de meilleures stratégies de santé pour diverses espèces.

Source originale

Titre: UPRER-immunity axis acts as physiological food evaluation system that promotes aversion behavior in sensing low-quality food

Résumé: To survive in challenging environments, animals must develop a system to assess food quality and adjust their feeding behavior accordingly. However, the mechanisms that regulate this chronic physiological food evaluation system, which monitors specific nutrients from ingested food and influences food-response behavior, are still not fully understood. Here, we established a low-quality food evaluation assay system and found that heat-killed E. coli (HK-E. coli), a low sugar food, triggers cellular UPRER and immune response. This encourages animals to avoid low-quality food. The physiological system for evaluating low-quality food depends on the UPRER (IRE-1/XBP-1) - Innate immunity (PMK-1/p38 MAPK) axis, particularly its neuronal function, which subsequently regulates feeding behaviors. Moreover, animals can adapt to a low-quality food environment through sugar supplementation, which inhibits the UPRER -PMK-1 regulated stress response by increasing vitamin C biosynthesis. This study reveals the role of the cellular stress response pathway as physiological food evaluation system for assessing nutritional deficiencies in food, thereby enhancing survival in natural environments.

Auteurs: Bin Qi, P. Liu, X. Liu

Dernière mise à jour: 2024-06-20 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.10.566584

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.10.566584.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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