À quoi sert l'annexe ? Les biologistes expliquent l'évolution compliquée de cet organe gênant

(MENAFN- The Conversation) La plupart des gens ne connaissent que deux choses à propos de l’appendice : on n’en a pas besoin – et s’il éclate, il faut rapidement une chirurgie.

Cette histoire de base remonte au moins à Charles Darwin, l naturaliste anglais qui a développé la théorie de la sélection naturelle. Dans « La Descendance de l’homme », il décrivait l’appendice comme un vestige : un reste d’ancêtres herbivores avec des organes digestifs plus grands. Pendant plus d’un siècle, cette interprétation a façonné la sagesse médicale et les manuels scolaires.

Mais l’histoire évolutive de l’appendice s’avère bien plus compliquée.

Avec notre collègue Helene M. Hartman, étudiante préparant une carrière dans le domaine de la santé, nous avons combiné nos expertises en écologie comportementale, biologie et histoire pour examiner la littérature scientifique sur l’appendice, en espérant une réponse simple.

Au lieu de cela, nous avons découvert un organe que l’évolution a continuellement réinventé, plus intéressant que ce que la plupart des gens imaginent.

Comment l’appendice a-t-il évolué ?

L’appendice est une petite poche qui se ramifie à partir de la première section du gros intestin. Sa forme et sa structure varient largement selon les espèces – un indice que l’évolution a pu le modifier plusieurs fois.

Certaines espèces, notamment certains primates comme les humains et les grands singes, ont un long appendice cylindrique. D’autres, comme plusieurs marsupiaux tels que les wombats et les koalas, ont un appendice plus court ou en forme de entonnoir. D’autres encore, comme certains rongeurs et lapins, ont des structures proportionnellement différentes ou ramifiées. Cette diversité structurelle suggère que l’évolution a modifié l’organe dans différents contextes écologiques.

Cette suspicion est confirmée par des analyses évolutives. Des études comparatives montrent qu’une structure semblable à l’appendice a évolué indépendamment au moins dans trois lignées distinctes de mammifères – marsupiaux, primates et glires, un groupe comprenant rongeurs et lapins. Une étude plus large a révélé que l’appendice a évolué séparément au moins 32 fois chez 361 espèces de mammifères.

Lorsque qu’un trait évolue de façon répétée et indépendante, les biologistes parlent d’évolution convergente. La convergence ne signifie pas qu’une structure est indispensable. Mais elle suggère que, dans certains environnements, posséder cette structure offrait un avantage suffisamment constant pour que l’évolution la favorise encore et encore.

En d’autres termes, l’appendice est peu probable d’être un accident évolutif inutile.

À quoi sert l’appendice ?

L’appendice soutient le système immunitaire. Il contient du tissu lymphoïde associé à l’intestin – des cellules immunitaires intégrées à la paroi intestinale qui aident à surveiller l’activité microbienne dans le tube digestif. Au début de la vie, ce tissu expose les cellules immunitaires en développement aux microbes intestinaux, aidant le corps à apprendre à distinguer les symbiotes inoffensifs des agents pathogènes nuisibles.

L’appendice est particulièrement riche en structures appelées follicules lymphoïdes durant l’enfance et l’adolescence, lorsque le système immunitaire est encore en maturation. Ces composants immunitaires participent à l’immunité muqueuse, qui régule les populations microbiennes le long de la muqueuse intestinale et d’autres surfaces muqueuses. Les follicules lymphoïdes produisent des anticorps, comme l’immunoglobuline A, pour neutraliser les agents pathogènes.

Les chercheurs ont aussi proposé que l’appendice agit comme un refuge microbien. Certains suggèrent que des biofilms – de fines communautés structurées de bactéries – tapissent l’appendice. Lors d’infections gastro-intestinales sévères qui éliminent une grande partie du microbiote intestinal, les bactéries bénéfiques protégées dans ces biofilms pourraient survivre et aider à repeupler l’intestin par la suite. Ces microbes bénéfiques participent à la digestion, rivalisent avec les agents pathogènes et interagissent avec le système immunitaire de manière à réduire l’inflammation et favoriser la récupération.

Ces hypothèses ont suscité une question que notre équipe a explorée : si l’appendice aide à préserver la stabilité microbienne, sa suppression pourrait-elle affecter subtilement la fertilité ?

Les préoccupations cliniques plus anciennes suggéraient que l’appendicite ou l’appendicectomie pourraient nuire à la fertilité en provoquant une inflammation et des cicatrices – appelées adhérences tubaires – dans les trompes de Fallope. Ces cicatrices pourraient obstruer physiquement le passage de l’ovule vers l’utérus. Mais plusieurs grandes études ont depuis montré qu’il n’y a pas de diminution de la fertilité après une appendicectomie – dans certains cas, les chercheurs ont même constaté une légère augmentation des taux de grossesse.

L’appendice semble avoir plusieurs fonctions, notamment immunitaires et microbiennes. Cependant, influencer la fertilité ne semble pas en faire partie.

Importance évolutive et vie moderne

Bien que l’appendice ait un passé intéressant, avec une évolution qui le réinvente continuellement, son importance moderne est modeste, au mieux. Darwin a sous-estimé l’histoire de cet organe, mais son intuition n’était pas loin de la vérité dans le contexte médical actuel : certaines parties de la biologie humaine comptaient plus dans les environnements dans lesquels nos ancêtres ont évolué que dans nos vies modernes.

Les premiers humains vivaient dans des environnements avec peu d’assainissement et de forts contacts sociaux – des conditions idéales pour des épidémies de pathogènes provoquant la diarrhée. Un appendice capable de restaurer rapidement le microbiome après une infection pouvait considérablement améliorer la survie. Mais au cours du siècle dernier, l’eau propre, l’assainissement amélioré et les antibiotiques ont fortement réduit la mortalité due aux maladies diarrhéiques dans les pays à revenu élevé.

En conséquence, les pressions évolutives qui favorisaient autrefois l’appendice ont largement disparu. Par ailleurs, les risques médicaux liés à sa présence – notamment l’appendicite – persistent. La chirurgie moderne traite généralement une appendice infecté en le retirant. Un organe qui constituait autrefois un avantage évolutif mondial est devenu une responsabilité médicale.

Ce décalage entre adaptations passées et environnements actuels illustre un principe central de la médecine évolutive : l’évolution optimise la survie et la reproduction dans les environnements ancestraux, pas pour la santé, le confort ou la longévité modernes.

L’évolution agit au niveau des populations sur plusieurs générations, favorisant les traits qui augmentent le succès reproducteur moyen, même si ces traits peuvent parfois nuire aux individus. La médecine, elle, fonctionne à l’inverse – aidant les individus à prospérer dans le monde actuel plutôt qu’à survivre dans le passé.

L’appendice n’est pas une pièce de rechange IKEA « au cas où », mais il n’est pas non plus essentiel aujourd’hui. La biologie humaine possède de nombreux traits qui étaient autrefois bénéfiques, mais qui sont désormais marginaux – et leur compréhension permet à la médecine de prendre de meilleures décisions modernes.