Perdre un organe et le reconstruire — Adulte

Cicatriser, régénérer, se séparer : trois phénomènes différents

Lorsqu'un animal est blessé, sa première nécessité est de préserver l'intégrité de son organisme.

Enfin, il existe une possibilité plus étonnante encore : la multiplication asexuée par fragmentation. Chez certaines espèces, une partie détachée du corps peut former un nouvel individu. Il ne s'agit plus seulement de réparer un animal blessé, mais de produire un animal supplémentaire.Ces mécanismes existent chez différents groupes marins, mais leurs possibilités et leurs limites varient considérablement d'une espèce à l'autre.

Trois mécanismes à distinguer

Cicatrisation

La cicatrisation correspond aux processus qui permettent de refermer une plaie et de restaurer la protection des tissus. Elle limite notamment l'exposition des structures internes au milieu extérieur. Mais une blessure refermée ne signifie pas que la partie perdue a été remplacée.

Régénération

La régénération va plus loin. Elle permet de reconstituer des tissus ou des structures anatomiques disparus. Selon les espèces, elle peut concerner une petite portion de tissu, un membre ou un organe entier.Cette reconstruction ne consiste pas simplement à produire de nouvelles cellules. Pour refaire un bras, il faut retrouver des muscles, des nerfs, des éléments du squelette et parfois des organes sensoriels. Ces structures doivent être disposées correctement et fonctionner ensemble.

Autotomie

Un troisième phénomène intervient chez certains animaux : l'autotomie. Il s'agit de la séparation d'une partie du corps selon un mécanisme biologique spécialisé, généralement en réponse à une menace ou à une contrainte. Plusieurs crustacés et échinodermes peuvent ainsi abandonner un appendice.L'autotomie et la régénération ne sont pas synonymes. La première concerne la perte du membre ; la seconde, son éventuelle reconstruction. Une amputation provoquée par un prédateur peut également être suivie d'une régénération sans qu'il y ait eu autotomie.

Comment un corps reconstruit-il ce qui a disparu ?

Une étoile de mer ne conserve pas de bras de rechange à l'intérieur de son corps. Une holothurie ne possède pas un second intestin prêt à remplacer le premier.

La reconstruction commence avec les cellules et les tissus qui ont survécu à la blessure.Dans certaines régénérations, des cellules se multiplient et contribuent à former de nouveaux tissus. D'autres changent de comportement. Des cellules déjà spécialisées peuvent perdre une partie de leurs caractéristiques et participer à une nouvelle organisation : c'est ce qu'on appelle la dédifférenciation.Ces transformations sont contrôlées par des interactions entre les cellules, des signaux moléculaires et les propriétés des tissus environnants.Mais fabriquer des cellules ne suffit pas. Elles doivent former les bonnes structures, aux bons endroits.Dans un bras de poulpe, par exemple, les muscles doivent permettre le mouvement, les nerfs doivent établir des connexions fonctionnelles et les ventouses doivent retrouver leur organisation. Un appendice qui repousse sans récupérer ces fonctions ne constitue pas une reconstruction complète.La régénération exige également du temps et de l'énergie. Pendant qu'il reconstruit ses tissus, l'animal doit continuer à survivre, parfois avec des capacités de déplacement ou d'alimentation diminuées.C'est dans ce contexte qu'il faut comprendre les histoires qui suivent : chacune commence par une perte, mais les mécanismes et les résultats sont très différents.

Imaginez la partie qui manque. Examinez d’abord ce qui est resté vivant autour de la blessure.

L'holothurie : perdre ses entrailles pour échapper au danger

Une holothurie avance lentement sur le fond. Son corps allongé et souple ne lui permet pas de s'échapper rapidement lorsqu'un prédateur s'approche.Chez certaines espèces, la défense peut prendre une forme déroutante : l'animal expulse une partie de ses organes internes. Ce phénomène porte le nom d'éviscération.Selon l'espèce, les organes rejetés peuvent comprendre des portions du système digestif ou d'autres structures internes. L'éviscération peut être déclenchée par une agression ou par certaines situations de stress.Il ne s'agit pas d'une blessure ordinaire. L'expulsion repose sur des modifications des tissus qui permettent la séparation et le rejet des organes. Chez certaines holothuries, elle constitue un mécanisme de défense.L'animal peut survivre à cette perte, mais il se retrouve privé d'une partie essentielle de son appareil digestif.Comment continuer à vivre lorsqu'on n'a plus d'intestin ?

Deux vues en coupe d’une holothurie : sans intestin, puis avec un tube intestinal en formation. — Schéma simplifié de l’holothurie des Caraïbes. En haut, après l’éviscération, le mésentère et les extrémités digestives restent visibles. En bas, un tube intestinal se reforme. © dive.explo360.fr — Tous droits réservés. Reproduction interdite sans autorisation.

Reconstruire un tube digestif à partir des tissus conservés

L'holothurie des Caraïbes, Holothuria glaberrima, est particulièrement étudiée pour sa capacité à régénérer son intestin après une éviscération.

Les chercheurs ont découvert que cette reconstruction ne commence pas dans une cavité entièrement vide.Une membrane appelée mésentère, qui soutenait auparavant le tube digestif, reste attachée à la paroi interne du corps.Après la perte de l'intestin, le bord de cette membrane s'épaissit. Des cellules présentes dans les tissus conservés changent d'état et participent à la formation d'une nouvelle ébauche intestinale.Certaines cellules subissent notamment des transformations associées à la dédifférenciation. Les extrémités digestives restantes contribuent également à reconstituer le revêtement intérieur du nouvel organe.Progressivement, un tube digestif se reforme. Sa paroi s'organise et ses différentes structures se développent jusqu'à permettre le rétablissement des fonctions digestives.La reconstruction s'étend sur plusieurs semaines dans les conditions étudiées, avec des variations selon les individus et les circonstances.L'holothurie a donc survécu à la perte d'un organe majeur, puis mobilisé les tissus restants pour en fabriquer un nouveau.Ce phénomène ne signifie pas que toutes les holothuries peuvent reconstruire n'importe quel organe. Les mécanismes décrits concernent des espèces et des structures précisément étudiées.