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Quand l’urine de serpent révèle un mécanisme secret contre la goutte et les calculs rénaux
Crédit: lanature.ca (image IA)

Ce que le serpent gère, l’humain le subit

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C’est l’une des ironies de l’évolution. Tandis que l’être humain souffre terriblement lorsque son corps cristallise l’acide urique — le phénomène derrière la goutte ou les calculs rénaux —, les reptiles, eux, y voient un avantage adaptatif. Ils excrètent naturellement leur urine sous une forme solide, cristallisée, un processus qui est pour eux vital et non pathologique.

En analysant l’urine de plus d’une vingtaine d’espèces de serpents, des biologistes viennent de mettre en lumière une astuce évolutive stupéfiante : l’acide urique est conditionné en minuscules sphères microscopiques. Ce mécanisme ingénieux, conçu pour économiser l’eau dans des environnements arides, pourrait finalement inspirer de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter, et peut-être même prévenir, ces affections humaines si douloureuses.

Une question d’azote et d’aridité

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Chez les animaux, l’élimination de l’excès d’azote, résidu de la dégradation des protéines, se fait de différentes manières. Les poissons utilisent l’ammoniac, très dilué. Les mammifères, y compris nous, évacuent l’urée dans d’importantes quantités d’eau. Tout est affaire de solubilité.

Mais pour les oiseaux et les reptiles, l’équation est différente. Ils doivent gérer l’eau précieusement. Ils ont donc développé un système où les composés azotés sont excrétés sous forme d’acide urique solide, concentré et peu soluble, que l’on nomme « urates ». Ce choix confère un avantage décisif dans les milieux secs et représente un atout pour les espèces ovipares, car l’acide urique présente moins de risque d’altérer le développement des embryons dans l’œuf.

La douloureuse anomalie humaine

Chez l’humain, cette capacité à former des cristaux solides est synonyme de maladie. Des taux d’acide urique trop élevés entraînent la formation de dépôts cristallins dans les articulations (la goutte) ou le long des voies rénales (les calculs). Notre corps a pourtant, comme la plupart des mammifères, la capacité de neutraliser ce composé.

Le problème vient d’une histoire très ancienne. La plupart des mammifères possèdent une enzyme, l’uricase, qui oxyde l’acide urique en composés solubles, facilement éliminables par l’urine. Or, chez l’humain et les autres primates supérieurs, cette enzyme a été désactivée par une mutation génétique survenue il y a environ 12 à 14 millions d’années. C’est pourquoi le décryptage des urates de reptiles est devenu un Graal pour la médecine.

Décrypter l’ingéniosité des reptiles

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Depuis des décennies, la recherche s’est penchée sur ce paradoxe : comment les reptiles parviennent-ils à gérer cette matière potentiellement toxique en toute sécurité ? « Ces recherches ont été motivées par le désir de comprendre comment les reptiles parviennent à excréter cette matière sans risque, dans l’espoir que cela puisse inspirer de nouvelles approches en matière de prévention et de traitement des maladies [chez les humains] », explique Jennifer Swift, professeure de chimie à l’université de Georgetown.

Malgré l’intérêt, de nombreuses zones d’ombre persistaient sur la structure exacte de ces urates et la manière dont ils se formaient. C’est pour répondre à ces questions que l’équipe de Swift a entrepris une analyse poussée des excréments d’une vingtaine d’espèces, allant des pythons primitifs aux couleuvres plus récentes, afin de déterminer le conditionnement exact de ces composés solides.

La révélation des microsphères

Les études précédentes avaient déjà noté que, même en captivité et avec des régimes similaires, différents serpents excrétaient des compositions d’urates distinctes : certains en deux temps (urates, puis selles), d’autres en une seule fois, donnant des substances dures ou granuleuses. Mais l’analyse approfondie menée par l’équipe a démontré que, malgré ces différences visibles, tous reposaient sur un système commun, très adaptable, pour gérer l’azote et le sel.

Les observations microscopiques, couplées à des analyses aux rayons X, ont permis une découverte cruciale : les urates sont systématiquement composés de minuscules microsphères. Ces sphères, dont le diamètre varie de 1 à 10 micromètres, sont elles-mêmes des agrégats de nanocristaux d’acide urique et d’eau. « Ainsi, tous les reptiles que nous avons étudiés jusqu’à présent produisent des microsphères de nanocristaux d’acide urique monohydraté », confirment les chercheurs dans leur étude publiée dans le Journal of the American Chemical Society.

Un rôle physiologique inattendu pour l’acide urique

L’identification de cette structure de microsphères n’est pas qu’une prouesse morphologique. Elle révèle une fonction physiologique essentielle. Si certaines espèces éliminent les microsphères directement, d’autres sont capables d’utiliser les nanocristaux comme point de départ pour isoler l’ammoniac par un processus de recristallisation. En substance, l’acide urique joue un rôle fondamental dans la conversion de l’ammoniac — très toxique — en une forme solide et moins dangereuse.

Cette fonction, jusqu’alors peu étudiée, a des implications profondes. Si l’acide urique n’est pas qu’un déchet, mais un acteur dans la neutralisation des toxines, alors il pourrait jouer un rôle similaire, quoique déséquilibré, chez l’humain. La question n’est plus seulement de l’éliminer, mais peut-être de réactiver ou de réguler sa fonction initiale.

Vers de nouvelles pistes thérapeutiques

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Bien que des travaux supplémentaires soient indispensables pour confirmer l’hypothèse d’un rôle physiologique utile de l’acide urique chez l’humain, l’identification de cette voie de conversion chez les reptiles est extrêmement prometteuse. Comprendre comment les serpents conditionnent, stockent et évacuent ces cristaux pourrait fournir les clés pour développer des médicaments capables de modifier la taille et la structure des cristaux chez les patients atteints de goutte ou de calculs rénaux. L’enjeu est désormais d’identifier une voie permettant de réactiver cette fonction de gestion des toxines ou d’imiter ce système ingénieux des nanocristaux.

Selon la source : trustmyscience.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.

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