Les chauves-souris vampires courent sur de petits tapis roulants pour révéler comment elles métabolisent le sang

Si vous vous êtes déjà dit : « J’aimerais bien voir des chauves-souris vampires sur des tapis roulants », alors nous avons la science qu’il vous faut. C’est exactement ce qu’une équipe de scientifiques a fait, et ce n’est pas parce que le petit Vladimir avait besoin de faire ses pas de chiroptère.

Au contraire, la nouvelle recherche révèle comment les chauves-souris vampires (Desmodus rotundus) tirent le meilleur parti de leur principale source de nourriture : le sang qu’elles sirotent sur les mammifères dont elles se nourrissent.

Fait fascinant, les résultats montrent une aptitude au métabolisme des acides aminés contenus dans le sang qu’elles mangent. De plus, cela ne leur prend pas longtemps. Une chauve-souris vampire peut galoper joyeusement, alimentée par un repas de sang consommé quelques minutes auparavant.

Swiggity swooty ! Un mâle chauve-souris vampire sur le tapis roulant à 10 mètres par seconde. (Price Sewell)

Cela fait de la chauve-souris vampire un animal très inhabituel, car la plupart des vertébrés dépendent principalement du métabolisme des glucides et des lipides pour produire de l’énergie. Mais cette capacité semble exister ailleurs dans le règne animal, chez les animaux invertébrés, comme les mouches tsé-tsé hématophages.

Il est bien établi que, chez les mammifères, l’exercice aérobie de faible intensité est principalement alimenté par les lipides. À mesure que l’intensité de l’exercice augmente, la dépendance aux glucides comme carburant augmente également. Ces sources de carburant sont oxydées pour générer de l’adénosine triphosphate (ATP), la molécule qui fournit de l’énergie aux cellules vivantes.

La façon exacte dont une chauve-souris vampire génère de l’ATP à partir de son régime extrêmement riche en protéines n’était pas claire. Mais les physiologistes Giulia Rossi de l’Université de Toronto et Kenneth Welch de l’Université McMaster au Canada ont réalisé qu’ils pouvaient utiliser un trait des chauves-souris vampires pour le découvrir.

Contrairement aux autres espèces de chauves-souris, les chauves-souris vampires sont très douées pour courir sur le sol. Ils ont donc pensé qu’ils pourraient mettre des chauves-souris sur des tapis roulants qui mesurent leur consommation d’oxygène et leur production de dioxyde de carbone pour mesurer leur métabolisme lorsqu’elles font de l’exercice à différentes intensités. Et, avec les chauves-souris vivant temporairement en laboratoire, les chercheurs pouvaient contrôler leur apport alimentaire pour déterminer comment ce métabolisme fonctionnait.

Ils ont capturé 24 chauves-souris vampires adultes sauvages au Belize et les ont divisées en groupes. Un groupe de neuf chauves-souris a été nourri avec du sang de vache enrichi en leucine, un acide aminé essentiel (que les mammifères ne peuvent pas synthétiser) qui aide à construire et à réparer les muscles chez l’homme. Un deuxième groupe de 12 chauves-souris a été nourri avec du sang de vache enrichi en glycine, un acide aminé non essentiel qui aide à construire le collagène et agit comme un neurotransmetteur.

En échangeant les carbones ordinaires des acides aminés contre un isotope relativement unique, ils pouvaient suivre ce qui arrivait à l’élément lorsque les composés se décomposaient dans le corps des chauves-souris.

Le groupe restant a été nourri avec du sang de vache non enrichi en acides aminés, afin de fournir une base de référence pour la production de CO2 d’une chauve-souris en exercice.

Après avoir été nourries, chaque chauve-souris a été placée sur le tapis roulant, spécialement conçu pour cette recherche. Il y avait trois intensités d’exercice ; 10 mètres (33 pieds) par minute, 20 mètres par minute et 30 mètres par minute. Le tapis roulant augmentait progressivement jusqu’à chaque vitesse cible, et la respiration de la chauve-souris était enregistrée alors qu’elle gambadait le long du tapis roulant. À vitesse maximale, il y avait même de petits sauts aériens.

Une fois que les chauves-souris avaient été mises à l’épreuve, les chercheurs ont analysé le taux de consommation d’oxygène et de production de dioxyde de carbone, dont le rapport est couramment utilisé comme indicateur de l’utilisation du carburant métabolique.

Les isotopes ont révélé que la production de CO2 à partir du métabolisme des acides aminés était presque immédiatement présente dans le souffle des chauves-souris sur le tapis roulant. Cela suggère que les animaux utilisaient rapidement et efficacement leurs récents repas protéinés, contrairement aux insectes tels que les moustiques qui mettent plus de temps à métaboliser les acides aminés du sang dont ils se nourrissent.

Un petit saut aérien à 30 mètres par seconde. (Price Sewell)

Fait intéressant, les chauves-souris nourries avec du sang enrichi ne faisaient aucune discrimination entre les acides aminés essentiels et non essentiels. Leurs petits corps tiraient le meilleur parti des ressources fournies, quelles qu’elles soient.

« Nos résultats suggèrent que des améliorations majeures du flux à travers ces voies métaboliques et d’autres ont évolué chez les chauves-souris vampires comme adaptation pour utiliser efficacement les combustibles ingérés en abondance (c’est-à-dire les protéines sanguines et les acides aminés) », écrivent les chercheurs, « marquant un exemple frappant d’évolution convergente entre les animaux vertébrés et invertébrés hématophages obligatoires. »

Aucune chauve-souris n’a été blessée lors de la réalisation de cette recherche. Ils étaient peut-être un peu plus en forme lors de leur libération dans la nature.