Pendant l’hibernation, les écureuils terrestres cessent de manger jusqu’à l’arrivée du printemps. Ils comptent uniquement sur les réserves de graisse qu’ils ont emmagasinées dans leur corps pour ne pas subir de perte musculaire et de réduction de la fonction musculaire. Mais les scientifiques n’ont pas encore découvert le mécanisme à l’origine de ce phénomène.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Montréal au Canada prétend l’avoir découvert, et les implications de ses résultats pourraient être utilisées dans le futur des voyages dans l’espace. Ils ont étudié le spermophile rayé (image d’entête) que l’on trouve couramment en Amérique du Nord et ils ont confirmé la théorie de la « récupération de l’azote par l’urée » qui a été théorisée pour la première fois dans les années 1980.

Un bon équilibre de l’azote est essentiel à la vie. Selon une étude publiée en 2007, les principales sources d’azote des mammifères sont les acides aminés et les peptides dérivés des protéines ingérées.

Dans le catabolisme des mammifères, le produit final immédiat est l’ammoniac, qui est ensuite décomposé et aboutit à la formation d’urée. Mais les mammifères ne peuvent pas décomposer l’urée, qui est un sous-produit que l’on retrouve dans l’urine. L’urée présente dans le sang peut toutefois passer dans le tractus gastro-intestinal, où les bactéries utilisent l’ammoniac comme ressource azotée et produisent des acides aminés et des peptides nécessaires à leur croissance.

Un spermophile rayé en hibernation. (Robert Streiffer)

Ces produits microbiens peuvent être réabsorbés par l’organisme dans un processus connu sous le nom de « récupération de l’azote uréique » (Urea nitrogen salvage), utilisé pour des processus de synthèse.

La récupération de l’azote de l’urée est censée être l’astuce métabolique que les écureuils hibernants, plus précisément en état de torpeur, utilisent pour conserver leur masse musculaire même après des mois d’hibernation. Mais comment cela pourrait-il être appliqué aux voyages spatiaux ?

Les chercheurs pensent que le même principe pourrait être appliqué pour aider les astronautes à minimiser leurs problèmes de perte musculaire lorsqu’ils sont dans l’espace. En général, les astronautes perdent de la masse musculaire en raison de la suppression de la synthèse des protéines induite par la microgravité, qu’ils tentent de réduire par des exercices intenses pendant leur séjour dans l’espace.

Si cette astuce métabolique pouvait fonctionner sur eux, elle augmenterait les processus de synthèse des protéines musculaires des astronautes afin d’obtenir un meilleur état de santé musculaire pendant les longs voyages dans les profondeurs de l’espace dans un vaisseau spatial trop étroit ou trop petit pour qu’un appareil d’exercice physique puisse y entrer.

Les chercheurs ont déclaré que, puisque les protéines musculaires sont réprimées pendant les vols spatiaux, ces protéines peuvent être comparées à celles qui sont renforcées par la récupération de l’azote uréique pendant l’hibernation.

Pour approfondir leur hypothèse, les chercheurs poursuivent leurs travaux grâce à une subvention de recherche de l’Agence spatiale canadienne. Pour le biologiste Matthew Regan de l’Université de Montréal, ce processus pourrait être bénéfique pour les muscles pendant les vols spatiaux s’ils pouvaient prouver qu’il existe un recoupement entre les protéines observées pendant les voyages spatiaux et celles observées pendant l’hibernation.

L’étude publiée dans Science : Urea Nitrogen Recycling via Gut Symbionts Increases in Hibernating Ground Squirrels Over the Winter et présentée sur le site de l’Université de Montréal : Ce que les écureuils qui hibernent peuvent apprendre aux astronautes.

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