TORONTO — Selon une nouvelle étude, un récepteur spécifique du cerveau pourrait expliquer pourquoi les humains deviennent plus grands et atteignent la puberté plus tôt.

Dans une étude publiée mercredi dans la revue Nature, des universitaires de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni, ainsi que des équipes de plusieurs autres universités du Royaume-Uni et des États-Unis, ont indiqué que la taille moyenne a augmenté d’environ 10 cm au Royaume-Uni et jusqu’à 20 cm dans d’autres pays au cours du XXe siècle.

Et bien que les scientifiques aient longtemps suggéré que cette évolution pouvait être liée au fait que les humains bénéficiaient d’un accès plus fiable à la nourriture pour les femmes enceintes et les enfants, le processus par lequel le corps détecte son état de nutrition et transforme cette information en croissance et en maturation sexuelle n’est pas clair.

C’est-à-dire, jusqu’à présent.

On sait déjà que la nourriture envoie des signaux, tels que les hormones leptine, qui est produite dans les cellules adipeuses, et insuline, qui est créée en réponse à l’augmentation du taux de sucre dans le sang, à une partie du cerveau appelée hypothalamus pour indiquer l’état nutritionnel du corps.

Ces hormones agissent sur un petit groupe de neurones qui produisent des signaux appelés mélanocortines, qui agissent sur une variété de récepteurs, dont deux sont présents dans le cerveau.

Le premier, connu sous le nom de récepteur de la mélanocortine 4 (MC4R), a déjà été démontré comme régulateur de l’appétit et une absence de ce récepteur peut entraîner l’obésité.

Maintenant, comme le montre cette dernière étude, le rôle de l’autre récepteur de la mélanocortine du cerveau, connu sous le nom de récepteur de la mélanocortine 3 (MC3R), a été révélé.

Selon les chercheurs, le système MC3R contrôle la libération d’hormones clés impliquées dans la régulation de la croissance et de la maturation sexuelle.

Pour parvenir à cette découverte, les scientifiques ont examiné les informations génétiques d’un demi-million de volontaires stockées dans la Biobanque britannique – une grande base de données d’informations génétiques et sanitaires – afin de trouver des personnes présentant des mutations génétiques naturelles qui perturbent la fonction du MC3R.

Ils ont réussi à identifier quelques milliers de personnes présentant ces diverses mutations et ont découvert qu’elles étaient, en moyenne, plus petites et qu’elles entraient en puberté plus tard que les personnes ne présentant pas ces mutations. Ces personnes présentaient également des quantités plus faibles de tissus maigres, tels que les muscles, bien que les mutations n’aient eu aucune influence sur la quantité de graisse qu’elles portaient.

Pour tester cette théorie chez les enfants, les chercheurs ont également étudié près de 6 000 participants de l’Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC), une étude de cohorte d’enfants nés dans l’ancien comté d’Avon, en Angleterre, en 1991 et 1992.

Ils ont trouvé six enfants présentant des mutations dans le gène MC3R et ils étaient tous plus petits et avaient une masse maigre et un poids plus faibles pendant toute l’enfance que leurs pairs, ce qui montre que l’effet des mutations commence tôt dans la vie.

De plus, les chercheurs ont déclaré avoir trouvé une personne présentant des mutations dans les deux copies du gène MC3R, ce qui est extrêmement rare. Cette personne était « très petite » et est entrée en puberté à l’âge de 20 ans, selon l’étude.

« Cette découverte montre comment le cerveau peut détecter les nutriments et les interpréter pour prendre des décisions subconscientes qui influencent notre croissance et notre développement sexuel », a déclaré dans un communiqué de presse Sir Stephen O’Rahilly, auteur principal de l’étude et directeur de l’unité des maladies métaboliques du MRC à l’Université de Cambridge.

« L’identification de la voie dans le cerveau par laquelle la nutrition se transforme en croissance et en puberté explique un phénomène mondial d’augmentation de la taille et de diminution de l’âge de la puberté qui a intrigué les scientifiques pendant un siècle. »

O’Rahilly a ajouté que leurs résultats ont des « implications pratiques immédiates » pour tester les enfants présentant de graves retards de croissance et de développement pour les mutations du MC3R.

« Cette recherche peut avoir des implications plus larges que le développement de l’enfant et la santé reproductive. De nombreuses maladies chroniques sont associées à la perte de masse maigre, notamment musculaire, et à la fragilité qui en résulte », a déclaré O’Rahilly.

« La découverte que l’activité de la voie MC3R influence la quantité de masse maigre portée par une personne suggère que les recherches futures devraient examiner si les médicaments qui activent sélectivement le MC3R pourraient aider à rediriger les calories vers les muscles et autres tissus maigres avec la perspective d’améliorer la fonction physique de ces patients. »