Un pigment qui colore cheveux et plumes pourrait aussi résoudre un vrai casse-tête chimique dans l’organisme, selon une étude menée en Espagne.
Un travail publié dans la revue scientifique PNAS Nexus et relayé par le média spécialisé anglo-saxon SciTechDaily met en lumière un rôle méconnu de la phéomélanine, le pigment qui donne leur teinte rousse aux cheveux et aux plumes orangées. Réalisée sur des diamants mandarins, de petits oiseaux originaires d’Australie, l’étude suggère que ce pigment aiderait les cellules à se débarrasser d’un excès de cystéine, un acide aminé potentiellement toxique à haute dose.
Un pigment longtemps vu comme un handicap évolutif
La phéomélanine est ce pigment orangé à rouge présent dans les cheveux roux, certaines peaux très claires et de nombreux plumages vifs. Elle se distingue de l’eumélanine, pigment brun à noir plus courant. Les deux sont produits par les mêmes cellules spécialisées, les mélanocytes, mais à partir de voies biochimiques différentes.
Depuis des années, la phéomélanine intrigue les chercheurs. Plusieurs études l’ont associée à un risque accru de mélanome, le cancer de la peau le plus grave, notamment chez les personnes rousses ou à peau très claire. Une question revenait alors régulièrement : pourquoi l’évolution a-t-elle conservé, voire favorisé, des variantes génétiques qui stimulent la production de ce pigment, si celui-ci s’accompagne d’un risque sanitaire plus élevé ?
C’est cette énigme qu’a voulu éclairer l’équipe d’Ismael Galván, chercheur en Espagne, avec ses collègues Marina García-Guerra et Marta Araujo-Roque. Leur idée : si la phéomélanine est restée présente au fil des générations, elle doit probablement offrir un avantage physiologique qui compense ses inconvénients.
Une expérience sur des diamants mandarins
Pour tester cette hypothèse, les scientifiques se sont tournés vers le diamant mandarin, ou zebra finch en anglais, un passereau souvent utilisé en laboratoire. Les mâles portent de grandes zones orangées sur les joues et le plumage, liées à la phéomélanine. Les femelles, elles, n’en produisent quasiment pas.
Les chercheurs ont travaillé sur 65 adultes, répartis en plusieurs groupes. Tous recevaient de la cystéine par l’alimentation, mais certains oiseaux étaient traités avec une molécule particulière, le ML349. Ce médicament expérimental bloque une étape clé de la synthèse de la phéomélanine en agissant sur une protéine liée au récepteur MC1R, important dans la production des pigments.
Mâles avec cystéine seule (phéomélanine produite normalement)
Mâles avec cystéine + ML349 (phéomélanine bloquée)
Femelles avec cystéine seule
Femelles témoins, sans supplémentation en cystéine
Les chercheurs ont ensuite mesuré les signes de stress oxydatif dans le sang, un indicateur de dommages subis par les cellules sous l’effet de certaines réactions chimiques.
Quand bloquer le pigment déclenche plus de dégâts
Le résultat central de l’étude est net : chez les mâles, ceux qui recevaient à la fois de la cystéine et le médicament bloquant la phéomélanine présentaient davantage de dommages oxydatifs dans le plasma sanguin que ceux qui recevaient la cystéine seule.
En présence d’un excès de cystéine, les mâles capables de produire de la phéomélanine subissaient moins de dommages cellulaires que ceux dont la synthèse de pigment était bloquée.
Les chercheurs ont pris soin de tenir compte de l’activité globale du principal régulateur antioxydant produit par les mélanocytes. L’écart observé ne semblait donc pas simplement lié à une différence de défense antioxydante classique.
Chez les femelles, qui ne fabriquent pratiquement pas de phéomélanine, un autre signal allait dans le même sens : celles qui recevaient un apport élevé de cystéine présentaient plus de marqueurs de dommages oxydatifs que les femelles témoins.
La phéomélanine comme soupape de sécurité chimique
Pour les auteurs, ces résultats convergent vers la même interprétation : la synthèse de phéomélanine jouerait un rôle de « soupape chimique ». Le pigment se construit à partir de la cystéine, un acide aminé soufré indispensable, mais qui devient problématique lorsqu’il est trop abondant dans l’organisme.
En transformant l’excès de cystéine en pigment inerte, la phéomélanine aiderait à maintenir un équilibre interne, ou homéostasie, de cet acide aminé.
Concrètement, plutôt que de laisser la cystéine s’accumuler et participer à des réactions conduisant à un stress oxydatif, les cellules la « rangeraient » sous forme de pigment stocké dans les mélanosomes, ces petits compartiments où sont fabriqués et entreposés les grains de mélanine.
Ce mécanisme offrirait un avantage évolutif clair : dans des environnements où l’alimentation apporte beaucoup de cystéine, les individus capables de la canaliser vers la phéomélanine verraient leurs cellules mieux protégées.
Un équilibre entre risque de cancer et protection cellulaire
La nouvelle fonction proposée pour la phéomélanine ne contredit pas les études associant ce pigment à un risque accru de mélanome. Elle les complète, en montrant que la balance avantages/inconvénients est plus subtile qu’il n’y paraît.
D’un côté, des travaux antérieurs ont montré que la phéomélanine peut favoriser la formation de radicaux libres sous l’effet des rayons ultraviolets, contribuant au risque de cancer cutané, en particulier chez les personnes rousses exposées au soleil.
De l’autre, l’étude sur les diamants mandarins met en avant un bénéfice interne : la réduction des dégâts causés par un excès de cystéine dans le sang et les tissus. Sur le long terme, dans certaines conditions écologiques, ce gain pourrait compenser au moins en partie le surcroît de vulnérabilité au soleil.
Fonction de la phéomélanine
Impact potentiel
Coloration des cheveux, de la peau, des plumes
Signal visuel, attraction sexuelle, camouflage ou identification sociale
Transformation de l’excès de cystéine en pigment
Limitation de certains dommages oxydatifs dans les cellules
Production de radicaux libres sous UV
Hausse possible du risque de mélanome cutané
L’étude, financée par le Ministerio de Ciencia e Innovación espagnol, ne porte que sur une espèce d’oiseau. Elle ouvre toutefois une piste pour mieux comprendre pourquoi certaines variantes du gène MC1R, associées au phénotype roux et à la phéomélanine, restent fréquentes dans les populations humaines.
Qu’est-ce que cela implique pour les personnes rousses en France ?
En France, comme ailleurs en Europe, les personnes rousses savent qu’elles doivent se montrer vigilantes face au soleil. Les autorités de santé rappellent régulièrement que les peaux très claires, souvent associées à la phéomélanine, brûlent plus vite et nécessitent une protection renforcée : crème à indice élevé, vêtements couvrants, horaires d’exposition limités.
L’étude publiée dans PNAS Nexus ne remet pas en cause ces recommandations. Elle ne propose pas non plus de modification immédiate de la prise en charge médicale. Elle apporte plutôt une pièce supplémentaire au puzzle : le pigment à l’origine de cette fragilité au soleil pourrait, dans d’autres contextes chimiques, rendre un service discret mais réel aux cellules.
Pour un lecteur français, le message reste donc double :
les règles de protection solaire habituelles conservent toute leur pertinence pour limiter les risques de mélanome ;
la biologie des pigments est plus complexe qu’un simple « bon » ou « mauvais » pigment, avec des fonctions internes encore en cours d’étude.
Cystéine, stress oxydatif et homéostasie : quelques repères
La cystéine est un acide aminé que l’organisme utilise pour fabriquer des protéines et des molécules de défense comme le glutathion, l’un des principaux antioxydants cellulaires. En excès, cette même molécule peut participer à la formation de composés réactifs qui agressent lipides, protéines et ADN. C’est ce que les chercheurs regroupent sous le terme de stress oxydatif.
L’homéostasie désigne la capacité de l’organisme à maintenir ses constantes internes dans une plage étroite : température, pH, concentrations de certains ions ou molécules. L’idée avancée par l’équipe d’Ismael Galván est que la voie de synthèse de la phéomélanine ferait partie des outils utilisés par l’organisme, chez certaines espèces, pour garder la cystéine dans cette « bonne zone » de fonctionnement.
Cette vision transforme la phéomélanine en acteur à part entière de la régulation métabolique, et pas seulement en pigment décoratif. Elle pourrait inciter, dans les prochaines années, à étudier plus finement le lien entre alimentation riche en soufre, niveaux de cystéine, pigments cutanés et risques de différentes maladies.
Vers d’autres recherches sur les pigments et la santé
L’article de PNAS Nexus, intitulé « MC1R depalmitoylation inhibition reveals a physiological role for pheomelanin », ne clôt pas le dossier. Il repose sur un modèle animal spécifique et sur un scénario contrôlé d’excès de cystéine. D’autres travaux seront nécessaires pour vérifier dans quelle mesure ce mécanisme se retrouve chez l’humain, et s’il varie selon les contextes alimentaires ou environnementaux.
Une application possible, sur le long terme, serait de mieux prendre en compte le profil pigmentaire dans l’évaluation de certains risques liés au stress oxydatif ou aux déséquilibres en acides aminés soufrés. À l’inverse, une meilleure compréhension de la façon dont la phéomélanine augmente le risque de mélanome pourrait conduire à des stratégies ciblées de prévention ou de dépistage pour les populations les plus exposées.
L’étude espagnole rappelle enfin que des traits visibles comme la couleur des cheveux ou des plumes cachent souvent des fonctions physiologiques moins évidentes, mais potentiellement décisives pour la santé et l’adaptation des espèces.
Lecture rapide : rédactrice en chef d’Eurotel, ancienne de l’hôtellerie, spécialiste des hôtels de caractère et des city-trips.
Hélène Vasseur a passé près de quinze ans dans l’hôtellerie avant de se consacrer à l’écriture. De la réception d’un palace lyonnais à la direction d’une maison d’hôtes, elle a appris à lire un hôtel de l’intérieur : ce qui fait une vraie adresse, et ce qui relève du décor.
Rédactrice en chef d’Eurotel, elle coordonne la ligne éditoriale et arpente l’Europe à la recherche d’hôtels de caractère et de destinations à raconter autrement. Sa conviction : on voyage mieux quand on comprend les lieux, pas seulement quand on les coche. Elle garde un faible pour les vieilles villes d’Europe centrale et les petits-déjeuners qui s’éternisent.
La phéomélanine est un pigment de couleur orangée à rouge produit par les mélanocytes, responsable de la teinte rousse des cheveux, de certaines peaux très claires et de nombreux plumages vifs. Elle se distingue de l'eumélanine, le pigment brun à noir plus courant.
Comment la phéomélanine protège-t-elle les cellules contre la cystéine en excès ?
La phéomélanine se construit à partir de la cystéine, un acide aminé soufré. En transformant l'excès de cystéine en pigment stocké dans les mélanosomes, les cellules évitent que cet acide aminé s'accumule et participe à des réactions chimiques nocives causant un stress oxydatif.
Pourquoi cette découverte ne change-t-elle pas les recommandations de protection solaire ?
L'étude montre un bénéfice interne de la phéomélanine, mais ne contredit pas les risques externes : ce pigment peut favoriser la formation de radicaux libres sous les rayons ultraviolets, augmentant le risque de mélanome. La vigilance face au soleil reste nécessaire.
Cette découverte s'applique-t-elle aussi aux humains roux ?
L'étude porte uniquement sur les diamants mandarins, oiseaux. Cependant, elle ouvre une piste pour mieux comprendre pourquoi les variantes du gène MC1R, associées au phénotype roux et à la phéomélanine, restent fréquentes dans les populations humaines.
Quel avantage évolutif cela procure-t-il ?
Dans les environnements où l'alimentation apporte beaucoup de cystéine, les individus capables de la canaliser vers la phéomélanine voient leurs cellules mieux protégées contre les dommages oxydatifs, ce qui expliquerait pourquoi ce trait génétique s'est maintenu malgré ses risques.
