Gène néandertalien lié à une sensibilité accrue à la douleur

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Les personnes qui ont hérité de mutations nerveuses des anciens hominidés ont tendance à ressentir plus de douleur.

Les Néandertaliens ont vécu des vies difficiles. Les chasseurs-cueilleurs de la période glaciaire gagnaient leur vie dans l’ouest de l’Eurasie, chassant des mammouths, des bisons et d’autres animaux dangereux.

Malgré leur existence difficile et tumultueuse, les Néandertaliens avaient une prédisposition biologique à une sensation de douleur accrue, selon une étude du génome unique en son genre publiée dans Current Biology le 23 juillet 1 . Les généticiens évolutionnistes ont découvert que les anciens parents humains portaient trois mutations dans un gène codant pour la protéine Na V 1.7, qui transmet des sensations douloureuses à la moelle épinière et au cerveau. Ils ont également montré que dans un échantillon de Britanniques, ceux qui avaient hérité de la version néandertalienne de Na V 1.7 ont tendance à ressentir plus de douleur que les autres.

«C’est un premier exemple, pour moi, de la façon dont nous commençons peut-être à nous faire une idée de la physiologie néandertalienne en utilisant les gens d’aujourd’hui comme modèles transgéniques», déclare Svante Pääbo de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne, qui a dirigé le travail avec Hugo Zeberg à l’Institut Karolinska de Stockholm.

Protéine de détection de la douleur

Les chercheurs n’ont accès qu’à quelques génomes de Néandertal, et la plupart d’entre eux ont été séquencés à une faible résolution. Cela a rendu difficile l’identification des mutations qui ont évolué après que leur lignée se soit séparée de celle des humains il y a 500 000 à 750 000 ans. Mais au cours des dernières années, Pääbo et son équipe ont généré trois génomes de Neandertal de haute qualité à partir d’ADN trouvé dans des grottes en Croatie et en Russie. Cela leur permet d’identifier en toute confiance des mutations qui étaient probablement communes chez les Néandertaliens, mais très rares chez l’homme.

Les mutations dans un gène appelé SCN9A – qui code pour la protéine Na V 1.7 – se sont démarquées parce que tous les Néandertaliens avaient trois mutations qui modifient la forme de la protéine. La version mutée du gène a été trouvée sur les deux ensembles de chromosomes chez les trois Néandertaliens, laissant entendre qu’elle était commune dans leurs populations.

Na V 1.7 agit dans les nerfs du corps, où il est impliqué dans le contrôle de la transmission de signaux douloureux à la moelle épinière et au cerveau et dans quelle mesure. «Les gens l’ont décrit comme un bouton de volume, réglant le gain de la douleur dans les fibres nerveuses», explique Zeberg. Certaines personnes présentant des mutations génétiques extrêmement rares qui désactivent la protéine ne ressentent pas de douleur 2 , tandis que d’autres changements peuvent prédisposer les personnes à la douleur chronique 3 .

Pour étudier comment des mutations auraient pu altérer les nerfs des Néandertaliens, Zeberg a exprimé leur version de Na V 1.7 dans des œufs de grenouille et des cellules rénales humaines – des systèmes modèles utiles pour caractériser les protéines qui contrôlent les impulsions neurales. La protéine était plus active dans les cellules avec les trois mutations que dans les cellules sans les changements. Dans les fibres nerveuses, cela abaisserait le seuil de transmission d’un signal douloureux, explique Zeberg.

Lui et Pääbo ont ensuite cherché des humains avec la version néandertalienne de Na V 1.7. Environ 0,4% des participants à la UK Biobank, une base de données génomique d’un demi-million de Britanniques, qui ont signalé leurs symptômes de douleur, avaient une copie du gène muté. Personne n’en avait deux, comme les Néandertaliens. Les participants avec la version mutée du gène étaient environ 7% plus susceptibles de signaler une douleur dans leur vie que les personnes sans elle.

Néandertaliens sensibles

«C’est un beau travail», car il montre comment des aspects de la physiologie néandertalienne peuvent être reconstruits en étudiant les humains modernes, explique Cedric Boeckx, neuroscientifique à l’Institut catalan de recherche et d’études avancées de Barcelone, en Espagne. Dans une étude de 2019, Boeckx a signalé trois autres protéines impliquées dans la perception de la douleur qui diffèrent entre les humains modernes et les Néandertaliens 4 . Il est possible que de tels changements indiquent des différences de résilience entre les deux espèces, dit-il.

Pääbo et Zeberg avertissent que leurs découvertes ne signifient pas nécessairement que les Néandertaliens auraient ressenti plus de douleur que les humains modernes. Les sensations véhiculées par Na V 1.7 sont traitées et modifiées dans la moelle épinière et le cerveau, ce qui contribue également à l’expérience subjective de la douleur.

Gary Lewin, neuroscientifique au Max Delbrück Center for Molecular Medicine à Berlin, note que les variantes de Néandertal ne confèrent qu’un petit effet sur la fonction de Na V 1.7 – et beaucoup moins que les autres mutations associées à la douleur chronique. «Il est difficile d’imaginer pourquoi un Néandertalien voudrait être plus sensible à la douleur», ajoute-t-il.

On ne sait pas si les mutations ont évolué parce qu’elles étaient bénéfiques. Les populations de Néandertal étaient petites et avaient une faible diversité génétique – des conditions qui peuvent aider les mutations nuisibles à persister. Mais Pääbo dit que le changement «sent» comme un produit de sélection naturelle. Il prévoit de séquencer les génomes d’une centaine de Néandertaliens, ce qui pourrait aider à apporter des réponses.

En tout cas, “la douleur est quelque chose d’adaptatif”, souligne Zeberg. «Ce n’est pas particulièrement mal de ressentir de la douleur.»

La nature

3 Commentaires

  1. Il serait intéressant de savoir si des peuples ayant une sensibilité accru à la douleur auraient pu développer une empathie plus grande.

  2. Je n’aimerai pas ramasser un jeton par ce genre de bonhomme. J’imagine la force qu’ils devaient avoir. Pour la viande, je me suis laissé dire, qu’ils n’allaient pas chez le boucher, mais ils prélevaient sur pieds….

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