Publié le : 15/10/2025
Joannes-Boyau et al., “Impact of intermittent lead exposure on hominid brain evolution”, Science Advances, 2025. https://doi.org/10.1126/sciadv.adr1524
Cette étude combine une enquête géochimique à grande échelle sur des dents fossiles et des expériences sur organoïdes cérébraux pour explorer un possible rôle évolutif d’expositions au plomb chez les hominidés. En cartographiant par ablation laser (LA-ICP-MS) l’incorporation de plomb dans l’émail et la dentine de 51 spécimens provenant d’Afrique, d’Asie, d’Europe et d’Océanie, incluant Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, des Homo précoces, Gigantopithecus blacki, Pongo, Homo neanderthalensis et Homo sapiens, les auteurs mettent en évidence des bandes de plomb qui suivent les lignes de croissance dentaire. Ces signatures, présentes chez environ 73 % des échantillons, révèlent des épisodes répétés d’exposition, parfois séparés par des phases quasi nulles, et contredisent l’idée d’un phénomène uniquement moderne lié aux activités industrielles. Les auteurs argumentent contre une origine diagenétique des signaux en montrant des distributions d’uranium diffuses ne coïncidant pas avec les bandes de plomb et en documentant la biogénicité du motif bandé. Ils discutent aussi des sources potentielles, externes (milieux riches en métaux, incendies, poussières) et internes (remobilisation depuis le squelette lors de périodes de remodelage osseux), et notent que la périodicité des bandes dans des dents modernes concorde avec des variations saisonnières et physiologiques connues.
La seconde partie s’appuie sur des organoïdes corticaux et thalamiques humains portant soit la variante moderne de NOVA1, soit une variante archaïque réintroduite. Après des expositions aiguës au plomb (10 à 30 μM), les profils transcriptomiques et protéomiques indiquent des perturbations de réseaux impliqués dans la neurogenèse, l’adhérence et la motilité cellulaires, l’axonoguidage et la signalisation synaptique, avec une insistance sur la voie Rho-GTPase. Un point saillant concerne l’expression de FOXP2, gène clé pour le développement des circuits liés au langage : dans les organoïdes corticaux porteurs de la variante archaïque, FOXP2 est modulé de manière dose-dépendante et perturbe des sous-populations neuronales ; dans des organoïdes thalamiques, l’expression de FOXP2 augmente après exposition. Pris ensemble, ces résultats suggèrent une interaction gène-environnement où la variante moderne de NOVA1 aurait conféré une meilleure résilience aux stress neurotoxiques liés au plomb, tandis que la variante archaïque apparaîtrait moins protectrice.
Les auteurs restent prudents sur l’extrapolation fonctionnelle : les organoïdes offrent un modèle puissant mais réducteur des étapes précoces du neurodéveloppement. Néanmoins, l’alignement de trois niveaux de preuve, archives fossiles, transcriptomique/protéomique unicellulaire et analyses de réseaux, ouvre l’hypothèse que des expositions intermittentes au plomb, récurrentes durant l’évolution des primates, ont pu peser sur des dimensions neurodéveloppementales et sociales, contribuant indirectement à la trajectoire des hominidés, y compris à la fixation de variantes génétiques modernes impliquées dans la connectivité et la communication.
