L’homme de Néandertal était loin de mener une vie paisible : ce chasseur-cueilleur de l’ère glaciaire subsistait à travers l’Eurasie occidentale en chassant mammouths, bisons et autres animaux dangereux ou improbables. Malgré son existence rude et tumultueuse, il s’avère que celui-ci possédait une prédisposition biologique conditionnant sa perception de la douleur.

Néandertaliens sensibles

Dans le cadre de recherches publiées dans la revue Current Biology, une équipe de généticiens a découvert que les Néandertaliens étaient porteurs de trois mutations au sein d’un gène codant pour la protéine NaV1.7, qui transmet les sensations douloureuses à la moelle épinière et au cerveau. Les chercheurs ont également montré qu’une faible partie des sujets d’un vaste échantillon de sujets avaient hérité de cette version du gène, liée à une sensibilité accrue à la douleur.

« Il s’agit sans doute de l’un des premiers exemples nous éclairant sur la physiologie de l’homme de Néandertal, en utilisant des humains modernes comme modèles transgéniques », explique Svante Pääbo, chercheur à l’Institut Max Planck ayant supervisé ces travaux.

Les scientifiques n’ont aujourd’hui accès qu’à quelques génomes de Néandertal, dont la plupart ont été séquencés à basse résolution. Il est donc difficile d’identifier les mutations qui ont évolué après que leur lignée s’est séparée de celle des humains il y a environ 500 000 à 750 000 ans. Mais ces dernières années, Pääbo et son équipe ont généré trois génomes de Néandertal de haute qualité à partir d’ADN trouvé dans des grottes en Croatie et en Russie. Ce qui leur permet d’identifier des mutations qui étaient probablement courantes chez les Néandertaliens, mais très rares chez l’Homme.

Les mutations d’un gène appelé SCN9A – codant pour la protéine NaV1.7 – ont retenu l’attention des chercheurs, en raison de la présence de trois d’entre elles modifiant la forme de la protéine chez la totalité des génomes néandertaliens analysés, ce qui suggère que ces dernières étaient communes à l’ensemble des représentants de cette espèce.

L’année dernière, une étude menée par des chercheurs américains avait démontré que les chromosomes de l’Homme moderne renfermaient de l’ADN néandertalien vieux de 700 000 ans ― Chettaprin.P / Shutterstock.com

Une faible proportion de Britanniques porteurs de la mutation

La protéine NaV1.7 agit au niveau des nerfs, où elle est impliquée dans le contrôle de la transmission éventuelle et de l’étendue des signaux douloureux à la moelle épinière et au cerveau. « Certains l’ont décrite comme un curseur, déterminant le niveau de la douleur dans les fibres nerveuses », souligne Hugo Zeberg, chercheur à l’Institut Karolinska de Stockholm et co-auteur de l’étude. « Certaines personnes porteuses de mutations génétiques extrêmement rares désactivant la protéine ne ressentent pas la douleur, tandis que d’autres modifications peuvent prédisposer les sujets à la douleur chronique. »

Pour déterminer comment ces mutations avaient pu altérer le système nerveux de Néandertal, Zeberg a exprimé leur version de la protéine NaV1.7 dans des œufs de grenouille et des cellules rénales humaines – des modèles utiles pour caractériser les protéines contrôlant les impulsions neurales. La protéine s’est révélée plus active dans les cellules ayant subi les trois mutations que dans les cellules n’ayant pas connu de tels changements. « Ce qui se serait traduit par l’abaissement du seuil de transmission d’un signal douloureux dans les fibres nerveuses », explique le chercheur.

Zeberg et Pääbo ont ensuite recherché des humains modernes possédant la version néandertalienne de la protéine NaV1.7. Environ 0,4 % des sujets de la Biobank britannique, base de données conservant le génome d’un demi-million de Britanniques ayant également décrit leurs symptômes de douleur, disposaient d’une copie du gène muté (contrairement aux Néandertaliens qui en possédaient deux). Les chercheurs ont ainsi déterminé que les participants possédant la version mutée du gène étaient 7 % plus susceptibles de déclarer avoir souffert dans leur vie que les autres.

Comparaison des crânes d’Homo heidelbergensis (pré-Néandertalien) et d’Homo sapiens — Procy / Shutterstock.com

Des zones d’ombre à éclaircir

« C’est un travail sensationnel, qui montre comment certains aspects de la physiologie de l’homme de Néandertal peuvent être reconstitués en étudiant l’Homme moderne », estime Cedric Boeckx, neuroscientifique de l’Institut catalan de recherche et d’études avancées de Barcelone. Dans une étude datant de 2019, le chercheur avait mis en évidence trois autres protéines impliquées dans la perception de la douleur différant chez l’Homme moderne et les Néandertaliens. Des changements qui indiquaient selon lui des disparités entre les deux espèces en matière de résilience.

Pääbo et Zeberg avertissent cependant que leurs conclusions n’impliquent pas nécessairement que les Néandertaliens aient ressenti plus de douleur que les humains modernes. Les sensations transmises par la protéine NaV1.7 étant traitées et modifiées au sein de la moelle épinière et du cerveau, ce qui contribue également à l’expérience subjective de la douleur.

De son côté, le neuroscientifique Gary Lewin souligne que les variantes de Néandertal n’ont qu’un faible effet sur la fonction de la protéine NaV1.7 – se révélant par ailleurs beaucoup plus faible que celui des autres mutations associées à la douleur chronique. Ce qui pousse le chercheur à se demander quel avantage adaptatif une sensibilité accrue à la douleur aurait bien pu conférer aux Néandertaliens.

À l’heure actuelle, il est impossible d’affirmer que ces mutations ont persisté parce qu’elles se révélaient bénéfiques. Les populations de Néandertaliens étaient petites et avaient une faible diversité génétique – des conditions pouvant favoriser la persistance de mutations nocives. Mais Pääbo affirme que ces changements pourraient être le fruit de la sélection naturelle. Afin d’en savoir plus, son équipe prévoit de séquencer les génomes d’une centaine de Néandertaliens, qui pourraient apporter des premiers éléments de réponse. « La douleur est quelque chose d’adaptatif », souligne Zeberg. « Ce n’est pas nécessairement mauvais de la ressentir. »

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