Pourquoi la puberté nous pousse-t-elle à arrêter de grandir ?

Tous les animaux commencent comme un organisme unicellulaire, puis commencent à grandir. À un moment donné, bien sûr, ils devront cesser de croître, mais le processus par lequel cela se produit est mal compris.

De nouvelles recherches menées par Alexander Shingleton de l’Université de l’Illinois à Chicago et ses collègues identifient un déclencheur potentiel qui empêche les mouches des fruits de croître, ce qui a des implications pour la compréhension du développement humain. La recherche est publiée dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.

Chez l’homme, le signal du corps pour arrêter la croissance se produit vers la puberté, bien qu’il faille encore plusieurs années avant que la croissance ne cesse réellement. Il est important de mieux comprendre ce processus, en partie en raison des changements récents dans la façon dont les enfants vivent la puberté.

“Nous savons que le début de la puberté est de plus en plus jeune. Mais pour comprendre pourquoi quelque chose change, il faut comprendre comment cela fonctionne”, a déclaré Shingleton, professeur de sciences biologiques.

Les chercheurs se sont donc penchés sur les mouches des fruits, qui subissent l’équivalent de la puberté lorsqu’elles se métamorphosent de larves en adultes. La théorie de nombreux biologistes est qu’une larve cesse de croître lorsqu’elle atteint une certaine taille corporelle, ce qui la déclenche dans le processus de devenir adulte. D’autres insectes font cela, comme la punaise du baiser, qui utilise un “récepteur d’étirement” dans son abdomen pour surveiller sa taille, a expliqué Shingleton.

Mais Shingleton et ses co-auteurs n’étaient pas convaincus que les mouches des fruits utilisaient un tel mécanisme. Ils ont émis l’hypothèse que cela avait quelque chose à voir avec une hormone stéroïde impliquée dans la croissance des mouches des fruits, appelée ecdysone, qui est similaire à l’œstrogène et à la testostérone chez l’homme.

Les chercheurs ont utilisé un modèle mathématique pour explorer leur idée. Le modèle a montré que la taille du corps n’est pas le déclencheur qui provoque l’arrêt de la croissance d’une mouche des fruits. Au lieu de cela, un interrupteur « arrêt de la croissance » est déclenché par la glande qui produit l’ecdysone. Au stade larvaire, cette glande reçoit de nombreuses informations nutritionnelles qui l’aident à décider comment réguler la production d’ecdysone. Mais une fois que l’ecdysone atteint un certain niveau, la glande n’a plus besoin de ces informations nutritionnelles pour prendre des décisions et commence à s’autoréguler.

Les chercheurs pensent que le fait de ne plus avoir besoin d’informations nutritionnelles est ce qui déclenche l’arrêt de la croissance de la mouche des fruits. “Ce n’est pas que la mouche se mesure de manière directe”, a déclaré Shingleton.

Il aimerait que des études similaires soient réalisées sur les mammifères, ce qui pourrait apporter davantage de lumière sur le processus d’arrêt de la croissance chez les humains. Mais Shingleton soupçonne que l’expérience des mouches des fruits est liée à la nôtre, étant donné que les deux impliquent des hormones stéroïdes similaires et que les mouches des fruits et les humains transmettent des informations nutritionnelles via l’insuline.

Les autres chercheurs du projet sont Amirali Monshizadeh, étudiant de premier cycle à l’UIC, John Tyson de Virginia Tech et Stanislav Shvartsman de Princeton.