Universités de Haïfa et de Gênes, Technion, CNRS : l’origine du rein chez les vertébrés serait différente de ce qu’on pensait

Une étude a révélé que les premières cellules à l’origine du rein proviennent d’une région embryonnaire qui donne également naissance aux muscles, aux tendons et à certaines parties du squelette. Cette découverte scientifique, proposée pour la première fois en 1888, apporte de nouveaux éléments à l’appui. La nouvelle étude menée à l’Université de Haïfa a révélé que l’origine du rein chez les vertébrés pourrait être différente de ce qui était admis depuis longtemps. Cette étude apporte de nouveaux éléments à l’appui d’une idée scientifique proposée pour la première fois en 1888, mais jamais considérée comme un concept central dans le domaine. Selon cette étude, les premières cellules à l’origine du rein ne proviennent pas uniquement du tissu embryonnaire auquel on pensait auparavant qu’il était issu, mais plutôt d’une région embryonnaire qui est également le lieu de développement des muscles, des tendons, de la colonne vertébrale et d’autres parties du squelette axial. « Cette découverte ne constitue pas une simple correction mineure au modèle évolutif du développement rénal. Elle modifie notre façon d’examiner les liens entre les systèmes corporels aux premiers stades du développement embryonnaire, suggérant que des processus qui semblaient distincts sont en réalité plus profondément liés qu’on ne le pensait, avec des fondements ancrés dans l’évolution », explique le Dr Ram Reshef de l’Université de Haïfa, qui a dirigé l’étude.

Pour comprendre la portée de cette découverte majeure, il faut remonter à un stade très précoce du développement embryonnaire, bien avant que le rein ne prenne sa forme actuelle. Chez les vertébrés, le rein se développe par étapes : d’abord, le rein pronéphrique apparaît dans la région antérieure de l’embryon, à la limite entre la tête et le cou, tandis que les stades successifs du système rénal se développent jusqu’à la formation du rein mature chez les mammifères, les oiseaux et les reptiles. Pendant des décennies, l’explication dominante était que ce processus débute dans une étroite bande de tissu embryonnaire appelée mésoderme intermédiaire, qui est également à l’origine des organes reproducteurs.

Dans cette étude, le Dr Reshef, le doctorant Pascal Schmidt et les chercheurs de son laboratoire au département de biologie évolutive et environnementale de l’Université de Haïfa, en collaboration avec une équipe du Technion, deux équipes du CNRS (Sorbonne Université) et l’Université de Gênes, ont cherché à déterminer l’origine embryonnaire et évolutive du rein pronéphrique, à identifier les mécanismes moléculaires qui régulent son développement et à vérifier si le modèle actuel décrit correctement le début de ce processus. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé une approche comparative pour examiner les embryons de trois animaux représentant des étapes clés de l’arbre phylogénétique des vertébrés. Le premier est l’amphioxus, un petit animal marin proche des vertébrés mais dépourvu de squelette axial, offrant un aperçu d’un stade particulièrement précoce de l’évolution de la structure corporelle des vertébrés. Le second est la lamproie d’Europe, un poisson sans mâchoires ni nageoires paires qui représente l’un des groupes de vertébrés les plus anciens. Le troisième spécimen étudié était la petite roussette, un poisson cartilagineux à mâchoires qui illustre un autre stade précoce de l’évolution des vertébrés.

Les chercheurs ont suivi l’expression de marqueurs moléculaires précoces du développement rénal, notamment les gènes Pax2 et Lim1, et ont examiné précisément leur localisation dans les embryons des espèces étudiées. Parallèlement à ces observations, ils ont mené une expérience d’intervention consistant à bloquer la voie de signalisation Sonic hedgehog, un mécanisme de régulation clé du développement embryonnaire, afin de déterminer si cette voie, impliquée dans le développement de la colonne vertébrale et du squelette axial, influence également l’initiation du développement rénal. La combinaison de comparaisons évolutives entre plusieurs espèces primitives, du marquage moléculaire et de l’imagerie avancée a permis aux chercheurs de suivre ce processus non seulement en fonction de la morphologie tissulaire, mais aussi en fonction de l’identité moléculaire des cellules.

Les résultats de l’étude montrent que chez les embryons de requin et de lamproie d’eau douce, les premières cellules à l’origine du rein pronéphros se situent au sein du somite, une unité sphérique embryonnaire répétée tout au long de l’embryon et servant de source à plusieurs tissus importants, notamment les muscles, la peau du dos, les tendons et certaines parties du squelette. Les chercheurs ont identifié cette région comme le néphrotome, terme scientifique désignant la zone de développement du rein. Selon eux, cette découverte suggère que le somite n’est pas seulement associé au développement des systèmes locomoteur et squelettique, mais contient également une région à partir de laquelle les cellules rénales commencent à se développer. Chez l’amphioxus, un animal marin proche des vertébrés mais qui n’en est pas un lui-même, ce phénomène a été observé.

Publication dans Science Advances 26 juin 2026