De nouvelles connaissances pratiques sur le système squelettique
L’aquaculture, également appelée pisciculture, est un secteur d’activité important dans l’UE. Elle représente environ 20 % de l’approvisionnement en poissons et fruits de mer et emploie quelque 70 000 personnes. Les poissons d’élevage sont toutefois régulièrement atteints de graves déformations du squelette qui affectent leur bien-être, leurs performances et la qualité de leurs produits. Dans le même temps, les pathologies du squelette humain sont une source de préoccupation pour les populations vieillissantes, ce qui accroît la nécessité de mener des recherches utilisant les outils offerts par les modèles de petits poissons. Dans ce contexte, le projet BioMedaqu, financé par l’UE et soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, prend la forme d’un réseau de formation innovant qui entend créer une nouvelle expertise combinant la recherche sur la biologie du squelette des espèces de poissons d’aquaculture avec celle menée sur les modèles biomédicaux et les humains. «Un consortium très diversifié a ainsi atteint l’objectif scientifique visant à mieux comprendre l’interaction entre les facteurs physiques, génétiques et nutritionnels et les processus squelettiques. L’impact de la santé du squelette des poissons d’élevage sur les producteurs et les consommateurs a également fait l’objet d’un examen», explique Marc Muller, coordinateur du projet.
Une nouvelle génération de chercheurs en début de carrière
L’un des résultats les plus importants du projet est la constitution d’une nouvelle génération de chercheurs en début de carrière (ESR). «Quinze ESR ont été formés dans le cadre d’un programme complet et multidisciplinaire destiné à favoriser l’exposition aux projets de recherche des uns et des autres dans des domaines variés», souligne Marc Muller. En termes d’avancées scientifiques, les travaux du projet ont permis d’atteindre un certain nombre de résultats importants. «Plusieurs essais ont été réalisés au cours du projet afin de déterminer les compositions optimales en termes de microminéraux, de vitamines, d’antioxydants et d’acides gras polyinsaturés à longue chaîne», confirme Marc Muller. Dans l’aquaculture, les conditions affectant la santé du squelette sont très préoccupantes, qu’il s’agisse de la qualité des produits ou du bien-être des animaux. «Il est primordial de rendre la pisciculture plus durable en évitant les huiles et les farines de poisson dans leur alimentation, ainsi que la suralimentation et les facteurs nutritionnels», ajoute Marc Muller. La plupart des déformations squelettiques les plus importantes concernent la colonne vertébrale. Les effets des niveaux de phosphate alimentaire sur les fusions de corps vertébraux ont été étudiés chez le saumon, ainsi que chez le poisson zèbre de type sauvage et mutant. «La manipulation des niveaux de phosphate peut entraîner une augmentation de l’os minéralisé. Dans le cadre du projet, des lignées de poissons zèbres transgéniques et mutants ont été générées et analysées afin d’étudier les mécanismes à l’œuvre dans la formation aberrante de la colonne vertébrale», rapporte Marc Muller.
Osthéoarthrite et ostéoporose précoce
Grâce aux informations recueillies sur les pathologies humaines, la fonction des gènes impliqués dans l’osthéoarthrite et l’ostéoporose précoce a pu être étudiée en générant des lignées cellulaires mutantes pour ces gènes ou des lignées de poissons zèbres déficientes pour les gènes homologues correspondants. L’objectif était de comprendre leur rôle dans le développement et l’homéostasie du squelette. «En outre, l’utilisation de probiotiques et d’extraits d’organismes marins ont démontré leurs bénéfices sur la santé des os dans les cellules, l’aquaculture et les poissons modèles. Des molécules candidates ont été identifiées pour le traitement des déficiences squelettiques», fait remarquer Marc Muller. Le projet a également révélé que des facteurs physiques tels que la densité des larves, le volume du réservoir et la nage forcée ont un impact sur la formation du squelette. Marc Muller conclut en évoquant les prochaines étapes: «Nous souhaitons poursuivre nos efforts afin d’intégrer la recherche sur l’aquaculture, la recherche biomédicale et la recherche médicale/clinique. Nous avons identifié de nouvelles pistes pour la prévention et le traitement des pathologies du squelette, qui doivent être suivies et validées. Des progrès seront réalisés, non seulement en termes de méthodes expérimentales, mais aussi en matière d’intégration et de développement d’outils bio-informatiques».
Mots‑clés
BioMedaqu, aquaculture, pisciculture, anomalies du squelette, poissons d’élevage, pathologies du squelette humain, modèles de petits poissons