Ces reines fourmis vivent 500% plus longtemps que les ouvrières. Maintenant, nous savons pourquoi.

Jusqu’où iriez-vous pour augmenter votre espérance de vie de 500 % ? Une espèce de fourmis s’engage dans des bagarres brutales à l’échelle de la colonie pour remplacer les reines récemment décédées – et le vainqueur gagne non seulement le trône, mais obtient également une augmentation spectaculaire de sa longévité.

À la mort d’une reine, les fourmis sauteuses indiennes () se battent pour savoir quelle ouvrière prendra la place de la reine. Gagner la couronne signifie plus que pomper des œufs – cela signifie également vivre 500% plus longtemps que le travailleur moyen. Maintenant, les scientifiques ont peut-être identifié comment les reines de substitution ralentissent leur vieillissement.

Le secret réside dans une protéine appelée Imp-L2, qui contrecarre certains des effets de l’insuline dans le corps de la reine fourmi substitut, selon une nouvelle étude, publiée jeudi 1er septembre dans la revue La science (s’ouvre dans un nouvel onglet).

En général, l’hormone insuline aide à diriger le sucre du système circulatoire dans les cellules, où il peut être utilisé comme carburant. Les reines de substitution – officiellement connues sous le nom de pseudoreines ou gamergates, en référence aux mots grecs pour «travailleur marié» et non à la campagne de harcèlement en ligne misogyne GamerGate – doivent augmenter leur production d’insuline pour faire face à l’incroyable quantité de nourriture qu’elles doivent consommer. « Si vous voulez faire des œufs, vous devez avoir beaucoup d’insuline parce que vous mangez constamment », a déclaré à Live Science le co-auteur principal Claude Desplan, professeur de biologie et de sciences neurales à l’Université de New York.

Bien que nécessaire, cet afflux d’insuline devrait théoriquement s’accompagner d’un hic : en plus d’aider à transporter le sucre dans les cellules, l’insuline déclenche plusieurs réactions moléculaires en chaîne, dont certaines contribuent au processus de vieillissement. Plus précisément, la « voie de signalisation Akt » – qui est impliquée dans de nombreuses fonctions cellulaires, allant du métabolisme à la survie cellulaire – peut être activée par l’insuline et a longtemps été liée au vieillissement et aux maladies liées à l’âge.

Ainsi, si une pseudo-reine commence à pomper d’énormes quantités d’insuline, elle devrait en théorie vieillir plus rapidement que la fourmi ouvrière moyenne, qui ne produit pas autant d’hormone. « Cependant, dans le cas de ces fourmis, c’est exactement le contraire », a déclaré Desplan. La durée de vie médiane d’une fourmi ouvrière typique est de près de huit mois, tandis que les pseudo-reines peuvent vivre environ trois ans et trois mois. « C’est une énorme extension de la durée de vie », a-t-il déclaré.

Et fait intéressant, si une pseudo-reine est placée dans une colonie différente avec un dirigeant déjà établi, elle redeviendra une ouvrière normale, a déclaré Desplan. Ces anciennes pseudo-reines sont appelées « révertantes » et ont des durées de vie similaires à celles des ouvrières. D’une manière ou d’une autre, seules les reines et les pseudo-reines, malgré toute leur insuline, parviennent à survivre pendant des années.

Pour résoudre ce paradoxe apparent, Desplan s’est associé à son collaborateur de longue date Danny Reinberg, professeur de biochimie et de pharmacologie moléculaire à la NYU Grossman School of Medicine.

Leur équipe a échantillonné des tissus d’ouvrières, de révertants et de pseudoreines, en se concentrant sur les tissus impliqués dans le métabolisme et la reproduction. Ceux-ci comprenaient le cerveauovaires, corps gras, un organe semblable à l’humain foie et adipeux (gras). Utilisation d’une technique appelée vrac ARN séquençage, l’équipe a analysé quelles protéines étaient en cours de construction dans les tissus échantillonnés. Un cousin moléculaire de ADNl’ARN porte des instructions génétiques sur la façon de construire des protéines, transportant ces plans du centre de commande de la cellule vers l’un des sites de construction de protéines de la cellule.

En jetant un coup d’œil à ces instructions d’ARN, l’équipe a découvert que, par rapport aux ouvrières et aux révertants, les pseudo-revertantes produisaient beaucoup plus d’insuline dans le cerveau et commençaient à produire plus de graisse et de vitellogénine – un précurseur du jaune d’œuf – dans le corps gras. Certaines de ces ressources du corps gras ont été transportées vers les ovaires, pour soutenir la production d’œufs, et une partie de la graisse a servi à fabriquer une phéromone unique que seules les reines et les pseudo-reines dégagent. (C’est la disparition de cette phéromone dans un nid qui incite les fourmis ouvrières à se battre après la mort de leur reine.)

Au fur et à mesure que les pseudo-reines produisent plus d’insuline, leurs ovaires grandissent et se développent de manière à pouvoir transporter des ovules. L’insuline dirige ce processus de maturation ovarienne par la « voie de signalisation MAPK », une autre chaîne de réactions chimiques qui peut être déclenchée par l’insuline. Dans le même temps, les ovaires fabriquent Imp-L2, a découvert l’équipe, qui bloque essentiellement la voie de signalisation Akt qui pourrait autrement provoquer un vieillissement rapide de la pseudo-reine.

L’Imp-L2 sécrétée par les ovaires se dirige également vers le corps gras et fournit également un bouclier anti-âge à cet organe, a déterminé l’équipe.

« Les deux principales branches de la voie de signalisation de l’insuline » – MAPK et Akt – « semblent réguler différemment la fertilité et la durée de vie, avec une signalisation accrue dans l’une aidant à la reproduction chez les pseudo-reines et une signalisation réduite dans l’autre, conformément à leur longévité prolongée », a déclaré Reinberg dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet).

La prochaine étape de l’équipe sera de comprendre comment Imp-L2 bloque uniquement la voie liée au vieillissement et non celle liée à la reproduction, a déclaré Desplan à Live Science. Ils prévoient d’étudier les effets de la protéine bloquant l’insuline chez d’autres insectes, y compris les mouches des fruits, puis éventuellement chez les mammifères.

« Nous ne savons pas exactement ce qui va se passer », a déclaré Desplan. « Les mouches et les fourmis ne sont pas exactement similaires les unes aux autres. » Et il est encore plus difficile de prédire si les avantages anti-âge accordés par Imp-L2 aux fourmis sauteuses indiennes se répercuteront sur les non-insectes, tels que les mammifères, a-t-il déclaré.