Endothermie et masse corporelle : effet sur la bioénergétique mitochondriale

Les oiseaux et les mammifères sont des endothermes qui, à travers des mécanismes de thermorégulation, maintiennent une température corporelle élevée et relativement constante (36°- 41°C). Seulement, les oiseaux ont la singularité de présenter un taux métabolique, une température corporelle ainsi qu’une longévité supérieure à celle des mammifères de même masse. Les oiseaux semblent alors défier une variété de théories écologiques, laissant penser que les différences établies entre ces deux clades, au niveau du métabolisme et des processus de vieillissement, pourraient être la conséquence d’un fonctionnement mitochondrial distinct. Ma thèse avait pour objectif d’étudier l'efficacité du fonctionnement mitochondrial chez les oiseaux et à le comparer à celui des mammifères, récemment exploré. Il était également question de comprendre comment la masse corporelle et la température corporelle (deux grands déterminants des propriétés biologiques des organismes), affectent le métabolisme énergétique mitochondrial, les performances, le vieillissement et la thermorégulation des endothermes. J’ai ainsi étudié l’effet de la masse corporelle sur la bioénergétique mitochondriale des oiseaux (consommation d’oxygène, synthèse d’ATP, production de ROS et efficacité du couplage mitochondriale), à partir de différents tissus tels que le muscle squelettique, le cœur, le foie et le sang. Des analyses comparatives phylogénétiques ont été utilisées pour étudier les patterns allométriques aviaires. J'ai également effectué un "zoom" sur les patterns allométriques en comparant des mitochondries isolées du muscle squelettique de pigeons et de rats, de masse corporelle similaire, à différentes températures in vitro et en utilisant différents substrats mitochondriaux, afin de comparer et de décortiquer plus en détail le fonctionnement mitochondrial respectif des oiseaux et des mammifères. Les différents travaux réalisés montrent globalement que l’effet de la masse corporelle sur la bioénergétique mitochondriale des oiseaux est 1) dépendante des tissus considérés, 2) dépendante du niveau d’activation du métabolisme et 3) évolue selon un pattern similaire aux mammifères. Cette thèse montre également l’intérêt de prendre en compte les différences de régulation de la température corporelle en sein des endothermes mais également les préférences d’utilisation des substrats mitochondriaux dans les études comparatives oiseaux/mammifères.