La disposition des poils serait programmée dès l’embryon

Les follicules pileux, qui produisent les poils, commencent à se former très tôt dans le développement de l’embryon humain.

On en compte en moyenne 5 millions sur le corps humain.

Ces structures apparaissent dès les premières semaines de la vie fœtale, à partir de structures embryonnaires appelées placodes.

Seules trois zones du corps en sont dépourvues : la paume des mains, la plante des pieds et les lèvres.

Jusqu’à présent, les scientifiques savaient que ces follicules suivaient des motifs géométriques variables selon les espèces, mais ignoraient comment leur disposition exacte était déterminée.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) en Suisse a découvert que ce mécanisme est programmé dès cette phase précoce, bien avant la naissance.

Le modèle traditionnel pour expliquer la répartition des follicules pileux, appelé modèle d’expansion/induction, suggérait qu’une placode nouvellement formée libère une molécule inhibitrice empêchant l’apparition d’autres placodes autour d’elle.

Ainsi, lorsque la peau se développe, certaines régions restent hors de portée de cette molécule, permettant la formation de nouvelles placodes dans les espaces libres.

Cependant, ce modèle ne permettait pas d’expliquer toutes les configurations observées chez certaines espèces.

Les chercheurs de l’UNIGE ont donc exploré une autre piste, plus simple, pour comprendre ce phénomène.

Les scientifiques se sont intéressés à la chimiotaxie, un mécanisme biologique où les cellules se déplacent en réponse à des variations de molécules chimiques.

Par exemple, ce processus permet aux globules blancs de migrer vers des zones infectées.

En utilisant un modèle mathématique simulant les interactions entre des cellules du derme et un signal chimique produit par l’épiderme, l’équipe suisse a reproduit la croissance de la peau embryonnaire et la formation progressive des placodes chez la souris de laboratoire.

Contrairement au modèle classique, ce mécanisme d’auto-organisation ne nécessite pas de système complexe pour indiquer aux placodes où se former : elles apparaissent naturellement grâce aux interactions locales entre cellules et signaux chimiques.

Pour confirmer leur hypothèse, les chercheurs ont testé leur modèle sur deux espèces de rongeurs : la souris de laboratoire classique (Mus musculus) et une autre espèce, Acomys dimidiatus, dont le pelage présente un arrangement particulièrement complexe et orienté des follicules pileux.

Le modèle de chimiotaxie a permis de reproduire fidèlement les motifs observés chez les deux espèces, y compris les configurations spécifiques à Acomys dimidiatus, que le modèle classique ne pouvait expliquer.

Ces résultats suggèrent que des interactions cellulaires simples peuvent générer une grande diversité d’architectures tissulaires au cours de l’évolution, avec des variations dans les interactions entre cellules et signaux chimiques selon les espèces.

Les travaux menés par Athanasia Tzika et Michel Milinkovitch, chercheurs à l’UNIGE, ont été publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

Leurs résultats indiquent que les différences de disposition des poils entre les espèces ne résultent pas de mécanismes complexes, mais d’un même processus d’auto-organisation, avec des variations dans les interactions cellulaires et chimiques.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre comment des structures biologiques se forment et s’organisent au cours du développement embryonnaire, et pourrait inspirer des recherches dans d’autres domaines de la biologie du développement.