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Edito
Maladie d’Alzheimer : Où en sommes-nous ?
Depuis le début de ce siècle, la maladie d’Alzheimer est devenue l’un des principaux défis de santé publique mondiale et l’une des dix principales causes de décès. En 2005, elle touchait environ 26 millions de personnes dans le monde. Elle en touche à présent environ 47 millions, selon l’OMS, et devrait en toucher 135 millions en 2050 compte tenu du vieillissement prévisible de la population des pays industrialisés. Aux Etats-Unis, environ 5,3 millions de personnes sont touchées et chaque minute, une nouvelle personne développe la pathologie selon « Alzheimer ’s Association ». En France, on estime, selon l’étude PAQUID et l’Inserm, que 850 000 à 900 000 personnes souffrent d’une maladie d’Alzheimer et les prévisions les plus courantes tablent sur 1,3 million de malades à l’horizon 2030…
Identifiée en 1907 par le médecin allemand Alois Alzheimer, cette pathologie neurodégénérative reste actuellement incurable et entraîne un coût de prise en charge considérable, tant pour la société que pour le malade et sa famille. Il convient, en effet, de prendre en compte l’ensemble des dépenses de santé relatives aux soins à prodiguer aux patients (thérapeutique, ergothérapie, kinésithérapie, coût engendré par l’aggravation des pathologies associées, soins à domicile ou en institution…) mais aussi le coût social du patient lié à la dépendance (aide-ménagère, auxiliaire de vie, prestations spécifiques…). L’année dernière, pour la France, une étude a estimé à 19,3 milliards le coût global annuel de cette maladie pour la collectivité (environ 21 500 euros par malade), dont 27,5 % (5,3 milliards en dépenses médicales et 72,5 % en dépenses d’accompagnement (14 milliards). A ces dépenses, il conviendrait d’ajouter le coût, également très important mais difficilement quantifiable, lié aux destructions de compétences professionnelles et au manque à gagner économique.
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative, c’est-à-dire, une perte de neurones dans le tissu cérébral. Cette pathologie se caractérise par des "plaques" séniles ou dépôts de peptides bêta-amyloïdes ainsi que par une dégénérescence neurofibrillaire, liée à la protéine tau anormale ("phosphorylée") qui s'accumule dans les neurones et propage leur destruction. Elle entraîne la perte progressive et irréversible des fonctions mentales et de la mémoire. Les premiers symptômes sont la perte de souvenirs à court terme. L’évolution de la maladie entraîne ensuite des troubles cognitifs plus sévères comme des confusions, l’irritabilité, l’agressivité, des troubles de l’humeur, des émotions et des fonctions exécutives du langage ; la perte de mémoire à long terme. Le stade sévère de la maladie entraîne la perte des fonctions autonomes et la mort. La vitesse d’évolution de la maladie est fonction des individus, et l’espérance de vie varie entre 3 et 8 ans. Les traitements de la maladie ne stoppent pas sa progression et sont d’ordre palliatif limitant les symptômes. Les causes exactes de cette maladie particulièrement dévastatrice restent mal identifiées et font toujours l’objet d’un débat au sein de la communauté scientifique. Mais l’hypothèse la plus communément admise aujourd’hui est que cette pathologie neurodégénérative résulte de la conjonction de facteurs génétiques, environnementaux et psychologiques.
S’agissant des facteurs héréditaires, on sait à présent que le risque de développer la maladie est en moyenne multiplié par 1,5 si un parent du premier degré est touché. Il est multiplié par 2 si au moins deux le sont. En matière de prédisposition génétique, la présence chez un patient d’un ou deux allèles « epsilon 4 » multiplie respectivement par deux et par quinze ses risques de développer la maladie. Le professeur Philippe Amouyel souligne que cette susceptibilité individuelle est en partie portée par notre génome et les travaux de ce chercheur internationalement reconnu ont déjà permis d’identifier, dans le cadre du projet IGAP, 21 gènes et régions du génome à l’origine de cette susceptibilité.
Même si ces gènes ne suffisent pas, à eux seuls, à déclencher la maladie, il est néanmoins admis, comme le souligne le Professeur Amouyel, que certains d’entre eux sont impliqués dans le métabolisme du peptide amyloïde, comme ceux codant pour l’apolipoprotéine E (APOE) ou la clustérine. D’autres interviennent dans le métabolisme des lipides, dans l’inflammation, ou encore dans le fonctionnement synaptique. Selon le Professeur Amouyel, la théorie la plus pertinente pour comprendre la maladie d’Alzheimer est aujourd’hui celle de la « Cascade amyloïde », un processus marqué par un enchaînement d’événements, liés à une addition complexe de causes impliquant l’âge, la génétique, le mode de vie, l’exposition à certaines maladies, certains troubles psychiatriques et enfin l’exposition à certaines substances ou polluants présents dans l’environnement. Le cumul et l’interaction de ces multiples facteurs finiraient par provoquer, chez certaines personnes, une accumulation excessive du peptide amyloïde puis une destruction irréversible des cellules nerveuses.
Les principales pistes de recherche pour développer un traitement visent à s’attaquer aux plaques amyloïdes qui se forment entre les neurones au cours de la maladie et aux agrégats de protéines tau formant les dégénérescences neurofibrillaires à l’intérieur des neurones. De nombreux chercheurs essayent également de mieux comprendre les mécanismes de la maladie. En août dernier, une équipe allemande de l’Université de Munich, menée par Christian Haass, a ainsi révélé un niveau de complexité supplémentaire de cette pathologie en montrant qu’un autre peptide, jusqu’alors ignoré, d’une centaine d’acides aminés, l'amyloïde-η – ou êta- amyloïde, s’accumulait lui aussi autour des plaques séniles et jouait peut-être un rôle important dans le déclenchement de la maladie (Voir Nature).
Une autre équipe, dirigée par le Professeur Cohen de la faculté de Médecine de l’Institut de Recherche Moléculaire et de Biochimie de l’Université Hébraïque de Jérusalem, a pu montrer, sur un modèle d’étude du vieillissement cellulaire utilisant le ver Caenorhabditis elegans, qu’une malformation de la protéine cyclophiline B serait donc impliquée dans le développement de la maladie d’Alzheimer engendrant à terme la dégénérescence et la mort neuronale, avec le concours d’autres mécanismes (Voir NCBI).
Selon ces travaux, tous les patients pourraient présenter des symptômes identiques (une dégénérescence des neurones) mais avec des causes distincte. Alors que les traitements actuels reposent sur des inhibiteurs à la destruction du neuromédiateur appelé acetylcholine, ou des antiglutamates (antagonistes des récepteurs NMDA du glutamate), ces travaux suggèrent que de nouveaux traitements pourraient également être basés sur les mécanismes de détoxification pour éliminer ces protéines présentant une mauvaise conformation.
Mais s’agissant de causes identifiées de la maladie d’Alzheimer, une publication est venue mettre en effervescence la communauté scientifique il y a quelques jours. Dans une tribune de la revue de référence « Journal of Alzheimer’s Disease », 31 chercheurs du monde entier ont en effet appelé à explorer une voie de recherche qu’ils estiment jusqu’ici négligée : l’infection virale (Voir IOS Press).
Selon cette communication, « On ne peut plus ignorer le lien probable entre Alzheimer, les virus et les bactéries ». Un virus en particulier retient l’attention des auteurs : celui de l’herpès. Selon eux, ce virus, ainsi que les bactéries chlamydia et spirochètes, sont les principaux coupables dans le développement de la maladie dégénérative. On savait déjà que les virus et les bactéries sont courants dans le cerveau des personnes âgées, « mais il apparaît aussi qu’il y en a davantage chez les personnes qui sont mortes de la maladie d’Alzheimer », affirme le Docteur James Pickett, directeur des recherches à l’Alzheimer’s Society. Il est vrai que, jusqu’à présent, l’essentiel des recherches s’est concentré sur les pathologies amyloïdes. Soit, quand un type de protéine s’agglomère dans le cerveau et forme des plaques, ce qui empêche les neurones de communiquer normalement et provoque la perte de mémoire et les problèmes cognitifs.
Mais dans leur manifeste, les 31 chercheurs affirment que ce serait en fait une infection virale ou bactérienne qui provoquerait la formation de ces plaques en premier lieu. « Nous faisons référence à plusieurs études, principalement conduites sur des hommes, qui impliquent des microbes spécifiques au cerveau âgé, et plus particulièrement l’Herpès simplex type 1, la Chlamydia pneumoniae, et plusieurs types de spirochètes. Nous appuyant sur ces observations, nous proposons que davantage de recherches sur le rôle des agents infectieux dans l’apparition de la maladie d’Alzheimer soient conduites, y compris des études prospectives de traitements antimicrobiens ». Selon ces 31 spécialistes, même si des bactéries ou des virus sont « en sommeil » dans le cerveau, ils peuvent très bien « se réveiller » après un stress, ou si le système immunitaire est affaibli.
S’agissant de la prévention de cette pathologie très invalidante, certains traitements contre l’hypertension artérielle (HTA), comme les antagonistes de l’angiotensine II (ARA) ou sartans, ont montré leur efficacité. Une étude américaine réalisée par la Georgetown University a par exemple montré que le candésartan, un médicament indiqué dans le traitement de l’HTA et de l’insuffisance cardiaque, avait un effet protecteur in vitro, sur des cultures de neurones en laboratoire (Voir Bio Med Central).
Une étude de 2013 de la Johns Hopkins, publiée dans la revue Neurology, avait déjà suggéré que les diurétiques ou certains antihypertenseurs - les antagonistes des récepteurs de l’angiotensine II (ARA-II) - permettent de diminuer sensiblement les risques de maladie d’Alzheimer. Selon cette étude, certains médicaments contre l’hypertension artérielle pouvaient entraîner une diminution de moitié du risque de démence, chez les patients âgés ayant une cognition normale. Ces recherches ont notamment permis de démontrer que le candésartan empêche l’inflammation neuronale et agit sur le processus de régulation de la production d’amyloïde, le peptide, qui caractérise la maladie d’Alzheimer. Le candésartan, ou d’autres médicaments de la classe des antagonistes des récepteurs de l’angiotensine, pourrait donc non seulement ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer, mais prévenir ou retarder son développement. Comme le souligne Juan M. Saavedra, responsable de ces recherches, « L’hypertension est à présent un facteur de risque reconnu de la maladie d’Alzheimer et nos travaux confirment que la progression de la maladie d’Alzheimer est retardée chez les patients hypertendus traités par ARA ».
Parmi les nouveaux traitements prometteurs contre la maladie d’Alzheimer, il faut également évoquer le masitinib, un médicament dont le mécanisme d'action dans la maladie d'Alzheimer est double, comme le montrent les recherches conduites par le Professeur Antoni Camins (Faculté de Pharmacie, Université de Barcelone) qui précise « En plus de bloquer Fyn, le masitinib est aussi un inhibiteur (c-Kit) du récepteur du facteur de stimulation des cellules souches (SCF). En inhibant la signalisation du SCF/c-Kit sur les mastocytes, cette molécule peut empêcher la neuroinflammation, en bloquant les interactions entre la microglie et les mastocytes ».
La recherche est également très active dans le domaine des anticorps monoclonaux et trois de ces anticorps, l’Aducanumab de Biogen, le Solanezumab d’Eli Elly et le Crenezumab de Genentech font actuellement l’objet d’essais cliniques de phase 3. Ces anticorps monoclonaux ont la capacité de se lier uniquement aux protéines amyloïdes anormales. Cela fait, ce complexe est identifié par le système immunitaire qui va nettoyer le cerveau et empêcher la formation de ces plaques. Reste cependant à vérifier si ces anticorps ne provoquent pas de réactions inflammatoires indésirables aux doses nécessaires sur l’homme.
Longtemps annoncé, parfois prématurément, le concept de « vaccin » contre Alzheimer est en train de devenir enfin réalité, comme cela a été confirmé à l’occasion de la conférence internationale sur la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson (ADPD Conference) qui s’est tenue à Nice, en mars 2015. Au cours de cette réunion, la société Biogen a présenté les avancées de son vaccin utilisant l’anticorps aducanumab testé dans un essai clinique de phase 1. La phase 1 de cet essai clinique avait pour but de démontrer la sécurité et la tolérance de la molécule « aducanumab », un anticorps qui reconnaît la protéine Beta-amyloïde (Aβ), protéine qui s’accumule dans le cerveau des personnes malades d’Alzheimer pour former les plaques amyloïdes. Pendant un an, 166 patients atteints de la maladie d’Alzheimer à un stade précoce ont reçu des doses variables de la molécule. En parallèle, ces patients ont bénéficié d’un suivi très spécifique : tests neuropsychologiques, analyse du liquide céphalo-rachidien (permettant de mesurer des biomarqueurs de la maladie), des suivis en imagerie PET-amyloïde (pour visualiser les plaques amyloïdes du cerveau) et en IRM.
Les premiers essais cliniques montrent une bonne tolérance de la molécule ainsi qu’une diminution des plaques amyloïdes dans le cerveau des patients après six mois de traitement. Les chercheurs ont également pu constater une stabilisation des scores aux tests neuropsychologiques au bout d’un an chez les patients ayant reçu la molécule. « Ces résultats sont réellement prometteurs. D’abord parce que les chercheurs ont pu affirmer que la molécule avait atteint efficacement sa cible désirée, les plaques amyloïdes, dans le cerveau des patients. Et ensuite parce que la réduction constante des plaques amyloïdes dans le cerveau des patients traités constitue un grand espoir pour développer la suite de cet essai clinique » souligne le Docteur Panchal. Il faudra cependant attendre fin 2016 avant que la société Biogen puisse commencer à réaliser une étude comparative de l’efficacité de la molécule sur des groupes de patients de taille beaucoup plus importante.
Mais il semble également que l'alimentation soit en mesure d'exercer un effet protecteur puissant pour préserver le cerveau de cette terrible pathologie. Plusieurs études associent par exemple la consommation de poisson à une diminution des risques de souffrir d’un déclin cognitif, incluant la maladie d’Alzheimer, chez les personnes âgées. Les propriétés bénéfiques des poissons seraient attribuables à l’ADH (acide docosahexaénoïque). Cet acide gras de type oméga-3 constitue le principal matériau de base des cellules du cerveau. Un apport optimal en ADH maintiendrait l’intégrité des fonctions neuronales et réduirait les réactions inflammatoires, dont certaines sont impliquées dans la maladie d’Alzheimer.
Ces travaux montrent que les cellules du cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer présenteraient une moins grande concentration d’ADH. À ce sujet, une méta-analyse publiée en 2014, rassemblant plus de 22 000 participants, a révélé qu’une consommation élevée de poisson, soit 500 g de poisson par semaine (l’équivalent d’environ 4-5 portions), était associée à une diminution de 36 % des risques de souffrir de la maladie d’Alzheimer. Par ailleurs, une étude a démontré qu’une augmentation de la consommation de poisson de l’ordre de 100 g par semaine était également associée à une diminution de 11 % des risques d’Alzheimer.
Plus largement, une autre étude publiée en mars 2015 par Martha Clare Morris, épidémiologiste nutritionnelle de l'Université Rush, a suivi 923 personnes, âgées de 58 à 98 ans, pendant 4.5 ans. Elle comparait les régimes MIND, méditerranéen et DASH (Voir RUSH). Le régime MIND est un hybride du régime méditerranéen et du régime DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) qui ont tous deux été liés à une réduction des risques d'hypertension, de crise cardiaque et d'accident vasculaire cérébral (AVC) ainsi qu'une protection contre l'Alzheimer.
Le résultat est sans appel : le régime de MIND réduit le risque d'Alzheimer de 53 % chez les participants qui adhéraient rigoureusement au régime, et de 35 % chez ceux qui le suivaient moyennement bien. Les participants ayant une grande adhésion aux régimes DASH et méditerranéen avaient également un risque réduit de 39 % et 54 % respectivement. Mais ceux qui n'adhéraient que modérément à ces régimes n'obtenaient que des bénéfices négligeables. Autre enseignement important de cette étude, ce régime MIND est plus facile à suivre que le régime méditerranéen. Il comporte notamment des aliments protecteurs, comme les légumes à feuilles vertes, les noix, les fruits rouges, les légumes secs, le poisson, l'huile d'olive et le vin (en petite quantité).
S’agissant plus précisément du vin, si une consommation modérée reste recommandée, une étude américaine, publiée en 2015 dans la revue anglophone Scientific Reports, souligne les bienfaits du resvératrol, un polyphénol antioxydant que l'on trouve en quantité dans la peau du raisin utilisé dans la fabrication du vin rouge, note le professeur Ashok K. Shetty, directeur de l'Institute for Regenerative Medicine. Cette étude est en cohérence avec d'autres travaux américains dirigés par Kaycee Sink, de l'Université Wake Forest de Winston-Salem en Caroline du Nord, qui avaient déjà montré en 2011que les patients buvant régulièrement du vin rouge en quantité modérée (pas plus de deux verres par jour), voyaient leur risque de maladie d'Alzheimer diminué de de 37 %.
Enfin, en août 2015, dans une étude épidémiologique d’une ampleur sans précédent, le Professeur Wei Xu, neurologue du Centre sur la mémoire et l'âge de l'Université de Californie, à San Francisco, en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Qingdao en Chine, a mis à jour, en analysant 351 études publiées entre 1968 et 2014, neuf facteurs de risques de démence de type Alzheimer : obésité, tabagisme, athérosclérose, diabète de type 2, faible niveau d'éducation, dépression, hypertension artérielle, taux d'homocystéine élevé dans le sang et fragilité générale. Cumulés, ces neuf facteurs seraient, à eux seuls, responsables des deux tiers du risque de démence…
De manière convergente avec cette vaste analyse épidémiologique, une autre étude de l’Université de Pittsburgh, conduite par le Docteur James T. Becker, professeur de psychiatrie, à la Pitt School of Medicine, montre que, quelle que soit l’activité pratiquée, les personnes âgées physiquement actives ont un plus grand volume de matière grise dans les zones du cerveau responsables de la mémoire et de la cognition. L’étude a examiné la relation entre l’activité physique et le déclin cognitif à partir des données de 876 participants, âgés de 65 ans ou plus. Ces participants suivis durant 5 ans, ont passé des scans du cerveau et des tests cognitifs. Ils ont également été interrogés sur la fréquence de leurs activités physiques, et leur dépense calorique a été évaluée. L’analyse montre que les participants ayant brûlé le plus de calories sont ceux qui ont les plus grands volumes de matière grise dans les lobes frontal, pariétal et temporal du cerveau, des zones associées à la mémoire, l’apprentissage et à l’exécution des tâches cognitives complexes.
Cette étude montre également que ceux qui ont la dépense énergétique la plus élevée présentent également des volumes de matière grise plus élevés que lors des scans initiaux, et sont 2 fois moins susceptibles de développer la maladie d’Alzheimer à 5 ans. Ces recherches confirment que la pratique d'une activité physique peut contribuer à augmenter la matière grise chez des patients âgés et à prévenir la détérioration de la mémoire (Voir Journal of Alzheimer's Disease).
Une autre étude américaine publiée en novembre dernier dans le journal scientifique PLoS One, confirme par ailleurs que l'aspirine pourrait avoir un rôle préventif et antineurodégénératif, par le biais de son principe actif, l’acide salicylique. Une partie de celui-ci se lie en effet à une enzyme appelée GAPDH (glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase), qui intervient dans la mort des neurones. De ce fait, l’acide salicylique empêcherait l’enzyme d’atteindre les neurones et de déclencher leur mort, bloquant donc l’aggravation de la maladie. Des résultats qui ont encore besoin d’être confirmés. Cette étude confirme d'autres travaux et notamment une étude réalisée en 2002 par le Puget Sound Health Care System à Seattle, aux Etats-Unis. Dans ces recherches conduites par John Breitner, les scientifiques ont procédé à l’analyse, pendant trois ans, des différents traitements médicamenteux absorbés par 5 000 patients de plus de 65 ans atteints de démence. Au terme de ce suivi, sur 3 227 survivants, un total de 104 sujets avaient développé la maladie d’Alzheimer. Les résultats de cette étude sont particulièrement intéressants puisqu’ils montrent que l’utilisation à long terme de l’aspirine réduit de 45 % le risque de maladie d’Alzheimer, ce qui est considérable !
Ces travaux sont à mettre en relation avec une autre remarquable étude réalisée sur 7000 personnes, entre 1990 et 1997, par des chercheurs du département d'épidémiologie de l'hôpital Erasme à Rotterdam ; ces travaux avaient montré que la prise régulière d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) pendant une durée cumulée de deux ans ou plus, et au moins deux ans avant la période d'apparition des symptômes cliniques, divisait par cinq le risque de contracter la maladie d’Alzheimer.
Il faut également évoquer une étude très encourageante, publiée il y deux mois par l’Ecole de Médecine de l’Université de Boston, qui montre, contre toute attente, une diminution du nombre de nouveaux cas de démences et s'appuie sur les données de l'étude épidémiologique de Framingham, la plus ancienne du genre, commencée en 1947. Dans cette étude, l'observation rigoureuse des cas de démence a commencé en 1975, ce qui a permis aux chercheurs d'observer le taux de nouveaux cas de démences sur 40 ans. En examinant quatre périodes distinctes (1970-1979, 1980-1989, 1990-1999, 2000-2009), les chercheurs ont mis en évidence un déclin progressif du nombre de nouveaux cas de démence, avec une réduction moyenne de 20 % tous les dix ans depuis le début de la période d’observation. En outre, cette étude souligne, de manière très instructive, que cette diminution significative du nombre de malades atteints par l’Alzheimer est principalement observée dans la catégorie des démences imputables aux maladies cardiovasculaires. « Ces travaux sont riches d’enseignements car ils montrent qu’une prévention efficace des maladies cardio-vasculaires pourrait réduire très sensiblement le nombre de nouveaux malades touchés par la maladie d’Alzheimer », souligne Sudha Seshadri, de l’Université de Boston (Voir NEJM).
Cette diminution du nombre de nouveaux malades touchés par la maladie d’Alzheimer vient également d’être confirmée en France par une étude elle aussi particulièrement intéressante, conduite par Jean-Francois Dartigues, neurologue et chercheur à l’Inserm et à l’Université de Bordeaux. Publiées il y a un mois, des recherches ont analysé l’évolution de la prévalence (nombre de malades à un instant donné) des démences en comparant deux échantillons d’agriculteurs suivis dans le cadre de deux études épidémiologiques, l’une menée depuis 1988 sur une cohorte de 3 777 personnes, dont 600 agriculteurs (étude Paquid), l’autre mise en place en 2008 et portant sur 1 000 agriculteurs de Gironde (étude Ami). Résultats : une baisse très significative de la prévalence des déficits cognitifs de 38 % en vingt ans ! Selon Jean-Francois Dartigues, cette baisse importante de la prévalence d’Alzheimer au sein de cette population d’agriculteurs est à mettre en lien avec une meilleure prise en charge des maladies cardiovasculaires et de leurs facteurs de risques (hypertension artérielle, diabète, hypercholestérolémie) mais également avec l’élévation générale du niveau d’éducation et de culture entre les deux générations d’agriculteurs prises en compte et comparées dans cette étude.
L’ensemble de ces recherches et études récentes montre de manière saisissante que la maladie d’Alzheimer ne doit plus être considérée comme une fatalité rendue inévitable à cause du vieillissement constant de notre population. On sait en effet à présent qu’en adoptant à l’âge adulte un certain nombre de règles de vie simples et peu contraignantes : avoir une alimentation équilibrée, plutôt de type méditerranéen, pratiquer une activité physique régulière, surveiller et traiter son cholestérol, sa tension et son diabète, contrôler son poids, stimuler sa réflexion et sa mémoire et maintenir des relations sociales suffisantes, il est sans doute possible de prévenir ou de retarder de manière importante les risques de développer cette terrible maladie au cours de laquelle le sujet se dépossède peu à peu de lui-même. Certains chercheurs pensent même qu’on peut aller encore plus loin et envisager également, pour certains sujets ayant une prédisposition particulière à cette maladie, la mise en place d’un prévention plus active qui pourrait par exemple inclure la prise régulière de certains médicaments (anti-inflammatoires et antihypertenseurs notamment) et d’une supplémentation de certains acide gras de type oméga-3.
Pourtant, on ne peut qu’être frappé par le fait que, dans le plan de lutte contre les maladies neurodégénératives 2014-2019, qui comprend 96 mesures, la prévention active et personnalisée contre la maladie d’Alzheimer, utilisant le levier de l’alimentation et du mode de vie, ne tienne qu’une place tout à fait marginale. Si nous voulons faire reculer fortement et durablement ce fléau qui ruine tant de vies et de familles, il est temps d’admettre que nous ne parviendrons pas à vaincre cette terrible maladie en comptant uniquement sur les avancées de la science et de la médecine mais en modifiant profondément nos habitudes de vie, ce qui suppose que nous soyons tous clairement informés du poids de nos choix personnels dans la prévention de cette pathologie destructrice. C’est à cette condition, je le concède pas toujours agréable à admettre mais pourtant absolument nécessaire, qu’il sera possible demain de faire reculer plus vite cette maladie si redoutée et que le grand âge, que nous sommes heureusement de plus en plus nombreux à connaître, ne sera plus synonyme de naufrage mais d’épanouissement intellectuel, relationnel et social permanent.
Nota : si vous avez pu lire cet édito, avec attention, jusqu’à sa conclusion, je puis vous affirmer, en faisant une synthèse osée des diverses études dont j’ai pris connaissance pour rédiger ce texte, que vous avez peu de risques de faire un jour une maladie d’Alzheimer…
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
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Nanotechnologies et Robotique
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Tout le monde connait le graphite. C’est tout simplement ce matériau constituant votre mine de crayon. En réalité, le graphite se compose d’un très grand nombre de couches monoatomiques de carbone, empilées les unes sur les autres. Des chercheurs de l’Université de Manchester ont réussi il y a quelques années à soustraire une seule de ces couches pour en étudier sa physique propre.
Seulement quelques années après cette découverte, ils furent récompensés par un prix Nobel et de nouvelles idées d’applications utilisant ce matériau, purement bidimensionnel, apparaissent chaque jour. L’une d’entre elles est l’utilisation du graphène pour la désalinisation des eaux de mer.
Des chercheurs de plusieurs universités américaines ont testé le potentiel du graphène pour cette application spécifique. Le graphène présente l’avantage majeur d’être à la fois résistant, flexible et hautement imperméable. Le graphène, dans notre cas précis, est fabriqué grâce à un procédé de dépôt chimique en phase vapeur. Une couche mince de cuivre est placée dans un four chauffé à haute température. Un gaz riche en atome de carbone est introduit dans le four et, en ajustant les paramètres de température et de pression, il en résulte une monocouche de carbone, le graphène, déposé à la surface du cuivre.
Le graphène est ensuite transféré sur un substrat présentant de petits trous (environ dix fois plus petits que la largeur d’un cheveu). Les chercheurs ont pu mettre en évidence tout d’abord que malgré sa finesse ultime, le graphène était entièrement imperméable. Par la suite, utilisant un gaz ionisé, les auteurs ont réussi à perforer le graphène à l’échelle nanométrique. Il a alors été possible d’observer que les molécules d’eau pouvaient traverser le feuillet de graphène alors que le sel (NaCl) ne le pouvait pas. Ce résultat est très encourageant car il pourrait permettre un processus de désalinisation à moindre coût et sans utilisation de procédé chimique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Innovation Trail
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Matière |
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Matière et Energie
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Une équipe internationale regroupant plusieurs universités américaines ainsi qu’un chercheur de l’université de Tel-Aviv a mis en évidence une nouvelle phase de la matière ressemblant à celle apparaissant dans les supraconducteurs. Les matériaux supraconducteurs ont la propriété de porter le courant électrique sans aucune résistance électrique. L’utilisation de ces composés permettrait une vraie révolution dans des domaines tels que le transport énergétique ou l’électronique quantique. Le principal frein à leur utilisation réside dans les températures extrêmes requises par ces matériaux.
En effet, ces composés manifestent leur comportement supraconducteur à des températures de -70 degrés Celsius au maximum. L’étude du comportement électronique dans ces matériaux est donc cruciale pour arriver, à terme, à réaliser un supraconducteur pouvant rester dans cet état quantique à température ambiante. Une équipe de chercheurs de Caltech, en association avec un chercheur de l’université de Tel-Aviv, ont décidé d’étudier un composé non supraconducteur (l’oxyde de destrontium-iridium) mais ayant une structure crystallographique très proche de certains supraconducteurs. Cette étude vise à savoir si néanmoins certaines propriétés sont partagées par ces différents matériaux.
Une phase que peuvent prendre des électrons se déplaçant dans un cristal est appelée phase de charge ordonnée. Dans ce cas précis, il y a une accumulation d’électrons de manière répétée et régulière dans le cristal. Une autre phase de la matière peut concerner le spin des électrons se déplaçant dans le cristal. Néanmoins ces spins peuvent prendre des configurations bien plus complexes comme dans le cas présent.
Dans cette étude, les auteurs ont pu montrer que les électrons, dans cette nouvelle phase de la matière, s’appariaient et, de plus, possédaient des spins pointant dans des directions diamétralement opposées. Cette nouvelle phase de la matière est appelée phase ordonnée multipolaire. De manière encore plus intéressante, il se trouve qu’un processus similaire apparait lorsque certains types de supraconducteurs passent de l’état normal vers l’état de dissipation nulle. Cette découverte ouvre une nouvelle voie d’étude concernant les processus électroniques prenant place dans les matériaux supraconducteurs. Elle pourrait déboucher à terme sur la conception de nouveaux matériaux aux propriétés inédites dans le domaine de l'électronique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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L'énergie solaire photovoltaïque convertit la lumière du soleil en électricité mais, à des températures élevées, l'efficacité des cellules solaires diminue. L'énergie électrique peut également être utilisée pour produire de l'hydrogène, pour ensuite être stockée - mais le rendement énergétique de ce procédé reste très limité. Les scientifiques de l'Université technique de Vienne (TU Wien) ont mis au point un concept innovant : en associant des nouveaux matériaux hautement spécialisés, ils ont réussi à combiner l'énergie photovoltaïque à haute température avec une cellule électrochimique. La lumière ultraviolette peut ainsi être directement utilisée par la pompe à ions-oxygène à travers un électrolyte à oxyde solide. L'énergie de la lumière UV est stockée chimiquement.
La clé du succès réside dans un choix inhabituel de matériaux. Au lieu du photovoltaïque à base de silicium, des oxydes de métaux spéciaux - pérovskites - ont été utilisés. En combinant plusieurs oxydes métalliques différents, ils ont réussi à assembler une cellule qui combine à la fois l'énergie photovoltaïque et électrochimique.
"Notre cellule est constituée de deux parties distinctes - une partie photoélectrique sur le dessus et une partie électrochimique en dessous", a précisé Georg Brunauer. "Dans la couche supérieure, la lumière ultraviolette crée des porteurs de charge, tout comme dans une cellule solaire standard". Les électrons à ce niveau sont immédiatement retirés et se déplacent vers la couche inférieure de la cellule électrochimique.
Une fois sur place, ces électrons sont utilisés pour ioniser l'oxygène en ions-oxygène négatifs, qui sont ensuite libérés à travers une membrane dans la partie de la cellule électrochimique. "Ceci est l'étape cruciale de la photoélectrochimie qui, nous l'espérons, mènera vers la possibilité de fractionner l'eau et produire de l'hydrogène", a ajouté Georg Brunauer. Dans la première étape, la cellule fonctionne comme une lampe UV conduisant la pompe à oxygène. Elle produit une tension de courant allant jusqu'à 920 millivolts à une température de 400°C.
"Nous sommes en mesure d'améliorer davantage nos matériaux et si la puissance électrique peut être légèrement augmentée, la cellule sera alors capable de décomposer l'eau en hydrogène et oxygène. Cet objectif est à portée de main maintenant que nous avons montré que la cellule fonctionne" a conclu Georg Brunauer. Le concept pourrait également séparer le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone. L'énergie produite sous la forme d'un atome d'hydrogène et de monoxyde de carbone pourrait cette fois être utilisée pour synthétiser des carburants.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Eurekalert
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Des chercheurs du laboratoire national américain Argonne, avec l’aide de chercheurs coréens, ont conçu une batterie au lithium-air qui ne souffre pas des problèmes traditionnels rencontrés sur ce type de batterie, ce qui ouvre la voie à des cellules plus denses et aura pour conséquence d’offrir plus d’énergie et donc accroître l’autonomie de nos terminaux mobiles.
Le problème avec ce type de batterie est que le phénomène de décharge génère du peroxyde de lithium (Li2O2) qui va se poser sur l’électrode en lithium, empêchant le bon fonctionnement de la batterie et réduisant considérablement sa durée de vie. L’une des solutions les plus prometteuses jusqu’à présent était l’utilisation de nanotubes de carbone pour protéger les électrodes et limiter l’effet du peroxyde de lithium.
Mais ces chercheurs ont réussi à faire en sorte que le cycle de décharge ne produise qu’un superoxyde de lithium (LiO2) en lieu et place du peroxyde de lithium. Pour arriver à leurs fins, ils ont simplement modifié l’espace entre les atomes d’iridium présents dans l’électrode. Le grand avantage est que le superoxyde de lithium peut facilement se dissocier lors du cycle de recharge pour séparer le lithium de l’oxygène, ce qui n’est pas le cas avec le peroxyde de lithium. Ce système fermé permet ainsi d’avoir une batterie au lithium-air qui ne demande pas de réintroduire de l’air dans la cellule et qui dure plus longtemps.
Cette équipe a donc développé un nouveau prototype qui stocke de l’énergie dans du superoxyde de lithium, qui peut se dégrader plus rapidement, produisant ainsi une meilleure efficacité et une bonne autonomie. Le peroxyde est un ion d’une molécule d’oxygène où deux électrons sont manquants tandis que le superoxyde n’en a qu’un de manquant.
Ainsi quand la batterie est chargée, le lithium devient un ion positif et réagit avec les oxydes. Lorsqu’on l'utilise, le lithium et l’oxyde se séparent, relâchant l’énergie engrangée. Le superoxyde de lithium a un autre énorme avantage : c’est un système fermé comme les batteries au lithium-ion de nos terminaux actuels, ce qui signifie qu’il n’a pas besoin d’une consommation supplémentaire d’oxygène mais a simplement besoin d’être rechargé comme les batteries que nous utilisons aujourd’hui.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Gizmag
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Sciences de la Terre, Environnement et Climat
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Selon une nouvelle étude du CIRAD, les forêts tropicales pourraient perdre leur capacité à stocker du carbone sous l'action du changement climatique. Jusqu'à devenir émettrices de CO2 et conduire à un emballement de la machine climatique. Les climatologues craignaient déjà un emballement du réchauffement climatique sous l’action de la fonte du permafrost arctique. Avec cette nouvelle étude, les chercheurs du Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad) identifient une nouvelle bombe climatique : la baisse de la séquestration du carbone par les forêts tropicales.
En combinant un « modèle d’enveloppe bioclimatique », testé sur les données issues de 1771 parcelles forestières malgaches inventoriées entre 1996 et 2013, avec les projections pour Madagascar issues du GIEC, les chercheurs du Cirad prévoient que « la diminution de la durée de la saison de végétation, l’augmentation de la température moyenne annuelle (+3,7 °C) et la diminution des précipitations annuelles (-107 mm) pourraient conduire à une diminution de 17 % (certaines prédictions allant jusqu’à 24 %) du stock de carbone forestier d’ici à 2080 ». A titre de comparaison, une déforestation spatialement homogène de 0,5 % par an sur la même période conduirait à une perte de 30 % du stock de carbone forestier. A Madagascar, les émissions de carbone induites par l’évolution du climat pourraient donc au moins être équivalentes aux émissions associées à la déforestation.
Mais il y a pire : le système forestier entier pourrait basculer. « Au-dessus d’une température moyenne annuelle de 21°C et en-dessous de 1 100 mm de précipitations par an, le stock de carbone des forêts tropicales humides pourrait s’effondrer », estiment les chercheurs. Les forêts pourraient dès lors devenir émettrices de CO2, et contribuer ainsi à l’accélération du changement climatique.
Selon les prévisions du Cirad, le changement climatique induirait une réorganisation des forêts. Les espèces d’arbres les plus petites seraient favorisées, conduisant à une baisse de la capacité de stockage de carbone. « Dans un monde toujours plus chaud et plus sec, il y a un risque que les forêts tropicales humides que nous connaissons aujourd’hui finissent par ressembler davantage à des savanes arborées qu’à des forêts impénétrables », estime Ghislain Vieilledent, auteur principal de l’étude.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
JOE
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En exploitant une gigantesque banque de variétés de riz conservées aux Philippines, une équipe internationale de chercheurs est parvenue à déterminer le séquençage du génome de plus de 3 000 variétés de riz, c’est-à-dire à dresser une sorte d’inventaire de leurs gènes. Les riziculteurs vont pouvoir se servir de ces données pour tenter de développer certaines caractéristiques de la céréale afin d’obtenir des variétés aux rendements plus élevés, plus résistantes ou plus nutritives. « Cela va contribuer à renforcer la sécurité alimentaire des consommateurs », dit Kenneth McNally, un biochimiste américain employé par l’Institut international de recherche sur le riz (Irri), basé à Los Baños, au sud de Manille. ONG créée en 1960, l’Irri travaille avec différents gouvernements pour améliorer les variétés.
Au fil des siècles, les paysans ont amélioré les variétés en isolant certaines caractéristiques et en les croisant. Mais, souligne Kenneth McNally, ils ne savaient pas quels gènes contrôlaient quel trait de la céréale si bien que leur travail relevait du tâtonnement. Le séquençage du génome va permettre de donner un coup d’accélérateur au processus, soulignent les chercheurs. Des variétés améliorées pourront être mises à la disposition des paysans en moins de trois ans, contre douze ans sans ces informations génétiques.
Aujourd’hui, les chercheurs espèrent aussi que leurs travaux serviront à produire des variétés plus riches en nutriments, qui permettront de combattre certaines maladies chez l’homme. « Nous étudions l’enrichissement en micronutriments », dit Nese Sreenivasulu, chercheur indien chargé de la qualité et de la nutrition à l’Irri. La prévalence du diabète de type-2, qui touche des centaines de millions de personnes, pourrait être limitée par la mise au point de variétés de riz qui libéreraient plus lentement du sucre dans le sang. L’Irri espère aussi mettre au point du riz plus riche en zinc, ce qui permettrait de lutter contre les retards de croissance et les décès liés à la diarrhée dans le Sud-Est asiatique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Business World
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Selon l'Administration nationale océanique et atmosphérique (NOAA), la température moyenne du mois de février dans le monde a été la plus chaude jamais enregistrée depuis 137 ans. Selon les relevés de l'agence américaine, le mois de février a affiché une température supérieure d'1,21°C à la moyenne du XXème siècle.
Cette étude américaine confirme que les dix derniers mois ont battu à chaque fois des records. Tant et si bien que l'année 2015 a été la plus chaude jamais enregistrée depuis le début des relevés, en 1880. De quoi apporter de l'eau au moulin des scientifiques qui avertissent depuis des années sur l'état du réchauffement climatique de notre planète. Et renforcer la volonté des pays du monde de respecter l'accord de la COP21 de novembre dernier.
Si l'on regarde dans le détail, le mois de février 2016 a été le plus chaud jamais enregistré partout sur la planète, que l'on considère l'hémisphère nord ou l'hémisphère sud. Sur l'ensemble du globe, la température moyenne sur les terres a été supérieure de 2,31°C à la moyenne du XXème siècle, tandis que celle au-dessus des océans était supérieure de 0,81°C à la moyenne du XXème siècle.
Février 2016 surpasse le record de Février 2015, qui était jusqu'à présent le mois de février le plus chaud jamais enregistré, note la NOAA. Mais plus globalement, ce 1,21°C en plus est l'augmentation la plus importante jamais enregistrée d'une année sur l'autre, là encore depuis le début des relevés au XIXème siècle. Quant à la température moyenne des mois de décembre à février, elle a été de 1,13°C au-dessus de la moyenne du XXème siècle, un nouveau record depuis 1880. En France notamment, l'hiver a été le plus chaud jamais enregistré depuis 1900.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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Santé, Médecine et Sciences du Vivant
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La mucoviscidose est une maladie génétique due à une mutation affectant le gène CFTR. Ce gène code un canal chlore présent dans la membrane des cellules épithéliales qui tapissent certains organes. Le canal en question permet des échanges intra et extracellulaires au niveau des poumons, du système digestif ou encore du foie. Son absence ou son dysfonctionnement provoque une hypersécrétion de fluide dans les bronches, ou encore des problèmes d’absorption intestinale. Mais plus curieusement, la maladie entraîne également des problèmes osseux alors que l’os est dépourvu de cellules épithéliales.
Des scientifiques de l'Inserm viennent en effet de montrer que les mécanismes impliqués dans les manifestations fréquentes de la maladie (respiratoire et gastro-intestinale) sont les mêmes que celles qui altèrent l’os. Ils proposent donc d’utiliser une seule et même molécule pour traiter l’ensemble des troubles.
Les médecins constatent des problèmes de croissance chez les enfants ou encore une fragilité osseuse chez les adultes. "Plusieurs facteurs indirects peuvent contribuer à cela : la diminution de l’absorption de calcium et de vitamine D chez les patients, ou encore l’effet de certains traitements notamment anti-inflammatoires. Mais ces facteurs ne suffisent pas à expliquer l’ampleur du phénomène. La maladie est bien impliquée dans ce dysfonctionnement", clarifie Pierre Marie, responsable de cette étude.
Pour tenter de clarifier le lien entre la mutation de CFTR et les symptômes osseux, les chercheurs se sont inspirés de travaux menés par l’équipe d'Aleksander Edelman. Elle avait montré que la protéine mutée ne parvient pas à rejoindre la membrane des cellules épithéliales : elle reste bloquée dans le cytoplasme en raison d’interactions avec plusieurs protéines qui provoquent sa dégradation, dont la kératine 8 (Krt-8). En bloquant cette interaction délétère, l’équipe a permis à la protéine CFTR mutée d’arriver jusqu’à la membrane donc, en quelque sorte, de corriger la mutation.
Les chercheurs ont regardé si un tel phénomène pouvait se produire dans les ostéoblastes. Pour cela, ils y ont recherché les protéines CFTR et Krt8. Les deux ont été retrouvées, certes à des taux bien plus faibles que dans les cellules épithéliales, mais elles sont néanmoins bien présentes. Pour évaluer l’impact de l’interaction entre ces deux protéines sur la formation osseuse, les chercheurs ont ensuite inactivé la protéine Krt8 chez des souris puis ils les ont croisées avec d’autres qui présentent la mutation F508del-CFTR. Ils ont alors constaté le rétablissement des voies de signalisations altérées dans les ostéoblastes et un regain de fonction de ces cellules. Enfin, toujours chez la souris, les chercheurs ont bloqué l’interaction entre F508del-CFTR et Krt8 à l’aide d’une molécule chimique spécifique déjà testée dans les cellules épithéliales par l’équipe d'Aleksander Edelman : la molécule 407. Là encore, en empêchant l’interaction entre les deux protéines, ils ont observé un retour à la normale de la formation osseuse.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Inserm
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Les enfants atteints d'autisme, en particulier du syndrome d'Asperger, ont des problèmes avec la parole, l’intonation et les gestes. En revanche, ils ont souvent un sens aigu des détails. Des chercheurs de l’Université de Göteborg en Suède ont montré qu’en capitalisant sur la pratique progressive de sons et de syllabes et sur une différence entre 2 sons chaque fois, il est possible pour ces enfants de parvenir à une interaction et de développer certaines capacités linguistiques.
Un enfant fait l’apprentissage de la parole pendant la petite enfance lorsqu’il parvient à distinguer les différents sons et syllabes dans le flux de la parole. C’est cette capacité de distinction qui semble souvent problématique chez les enfants atteints du syndrome d’Asperger.
Les chercheurs ont donc mené plusieurs expériences avec deux enfants atteints du syndrome d’Asperger. Les chercheurs ont introduit progressivement des paires de mots entre lesquels différait un seul son puis ont progressivement augmenté le nombre de paires, afin de favoriser la prise de conscience des contrastes phonétiques et des représentations symboliques des mots. Les résultats s’avèrent probants car ces enfants parviennent petit à petit à construire une relation entre la structure du mot, son intonation et les gestes.
L'hypothèse derrière cet apprentissage est que les zones du cerveau impliquées dans la reconnaissance et la production de la parole sont stimulées par l'écoute et peuvent conduire à l'élaboration de la production sonore en général, puis à l’assemblage de syllabes jusqu’à l’apprentissage et l'utilisation de nouveaux mots.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Goteborg
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Peut-on prévoir les risques de métastases dans un cancer ? Pour répondre à cette question, les chercheurs en immunologie et en cancérologie de l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) et des universités Descartes et Pierre-et-Marie-Curie (Paris) se sont penchés sur les mécanismes qui déterminent la capacité des cellules cancéreuses à migrer dans le corps et à coloniser de nouveaux organes. Ils ont analysé le génome et l'environnement de cellules tumorales chez 838 patients atteints de cancer du côlon. Pour 662 personnes, il s'agissait d'un cancer localisé. Pour les 176 autres, le cancer était métastasé.
Leurs résultats, publiés dans la revue Science Translational Medicine, montrent que les gènes des cellules cancéreuses prédisent mal le risque de métastases mais que le nombre de vaisseaux lymphatiques et de cellules du système immunitaire autour de la tumeur sont de bons marqueurs prédictifs de l'évolution du cancer.
Pour savoir si ces caractéristiques structurelles et cellulaires étaient la cause de la métastase ou sa conséquence, les chercheurs ont ensuite focalisé leur étude sur les patients montrant soit des signes précurseurs de métastases, soit une tumeur localisée avant métastases. Et ils ont retrouvé les mêmes caractéristiques lymphatiques et immunitaires, ce qui prouve que ces deux critères peuvent être des causes de métastases. "Ces deux paramètres indépendants constituent donc des marqueurs précoces du potentiel métastatique d'une tumeur, et leur analyse combinée pourrait renforcer l'exactitude de la prédiction" révèle ainsi l'Inserm. Mieux, cette découverte pourrait donner une nouvelle utilité aux thérapies qui boostent le système immunitaire, comme les immunothérapies qui stimulent l'activité des lymphocytes T, une catégorie de cellules du système immunitaire.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science
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Des chercheurs de la Thomas Jefferson University (Philadlphie) ont montré chez des modèles expérimentaux de cancer du poumon, que la combinaison de 2 médicaments combinée elle-même à la radiothérapie, peut permettre de mieux taiter certains cancers du poumon résistants aux traitements. Un résultat primordial alors que le cancer du poumon en dépit d’avancées majeures pour certains sous-types génétiques, n’a pas encore de traitement efficace.
Environ 85 % de tous les cancers du poumon sont des NSCLC. Seuls 2 % des patients survivent au-delà de 5 ans de traitement. Si de nouvelles thérapies existent aujourd’hui pour les patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules avec mutations dans les gènes ALK ou EGFR, cette étude chez la souris apporte un espoir pour les cancers présentant des mutations dans les gènes KRAS, résistants aux thérapies conventionnelles et ciblées.
L’essai clinique en cours a porté sur la combinaison de 2 médicaments contre le cancer, le trametinib et le palbociclib, développés pour le traitement des tumeurs solides et du mélanome. L’équipe a étudié les cellules tumorales de NSCLC avec mutation KRAS et constate que certaines sont plus résistantes à un médicament qui cible la voie KRAS. En fait, une mutation supplémentaire dans une protéine, appelée p16, semble être responsable de cette résistance.
Après avoir analysé une base de données de génotypes de patients atteints de cancer du poumon, les chercheurs constatent que la mutation de p16 est associée à un taux de survie global encore réduit. Afin de rendre ces cellules résistantes à mutation KRAS et p16 plus sensibles au traitement, les chercheurs ont combiné les 2 médicaments, celui qui cible KRAS (palbociclib) et celui qui cible p16 (trametinib) et démontrent l’efficacité de la combinaison sur ces cellules particulièrement résistantes. Le Docteur Bo Lu, professeur de radio-oncologie à l'Université Thomas Jefferson, et auteur principal de l’étude, confirme qu’il serait possible d'identifier les patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules, susceptibles de bénéficier le plus de cette combinaison thérapeutique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Eurekalert
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De nombreuses fonctions de l'organisme – l'alternance veille/sommeil, mais aussi différents processus métaboliques ou physiologiques – fluctuent spontanément selon un rythme d'environ 24 heures appelé rythme circadien. Cette horloge interne, recalée tous les jours sur le cycle solaire, est essentielle à l'adaptation des organismes à leur milieu. "Des travaux récents suggèrent une influence du rythme circadien sur la biologie de certaines cellules souches" souligne Jérôme Larghero, qui dirige une équipe Inserm spécialisée à la fois dans l'étude fondamentale et l'utilisation clinique de ces cellules.
Toutefois, aucun résultat ne concernait jusqu'ici les cellules souches mésenchymateuses humaines (hMSCs). Présentes dans différents tissus adultes (moelle osseuse, tissu adipeux, etc.) et capables de se différencier en cellules graisseuses, osseuses ou cartilagineuses, les hMSCs sont très étudiées en vue de leur utilisation en thérapie cellulaire.
L'équipe a exploré, in vitro, l'influence du rythme circadien sur des hMSCs issues de la moelle osseuse de donneurs sains. Après les avoir synchronisées et vérifié que les gènes impliqués dans le rythme circadien s'expriment bien chez elles, les chercheurs ont perturbé ce rythme et observé l'impact de cette opération sur leurs "performances". Ils se sont intéressés à leurs capacités de prolifération, de migration et de différenciation en cellules adipeuses ou osseuses, ainsi qu'à leur cycle de division.
L'équipe a utilisé deux méthodes de blocage du cycle. La voie chimique, avec un inhibiteur d'une enzyme clé, la GSK-3β, et la voie génétique, en bloquant l'expression de deux gènes constitutifs du rythme circadien : CLOCK et PER2. Pour cela, les chercheurs ont utilisé de petits ARN interférents spécifiques de chaque gène.
Résultat : que ce soit par voie chimique ou génétique, le blocage du rythme circadien inhibe la différenciation des hMSCs en cellules adipeuses. Il en va de même, de manière moins nette, pour la transformation en cellules osseuses. Les capacités de migration sont également amoindries, et le cycle de division altéré. "Nous n'avons pas pu intervenir sur tous les composants connus du rythme circadien, mais il semble d'ores et déjà clair qu'interférer avec ce rythme altère les propriétés fonctionnelles des cellules souches mésenchymateuses" conclut Jérôme Larghero.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
PLOS
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La grippe est une maladie heureusement bénigne pour la plupart d’entre nous. Certains enfants présentant des pathologies respiratoires ou cardiaques doivent en revanche être vaccinés avant l’âge de six mois afin d’éviter des complications, comme la pneumonie. Mais avant deux ans, les défenses immunitaires ne sont pas parfaitement fonctionnelles et les enfants répondent souvent mal aux vaccins efficaces chez les adultes. Afin de stimuler la réponse immunitaire de l’enfant contre le vaccin grippal, une équipe internationale a ajouté à ce vaccin une molécule, ou adjuvant, développé par Novartis sous le nom de MF59.
Cet adjuvant est basé sur une émulsion de squalène, une substance présente à l’état naturel chez les animaux et les hommes. Il est extrait de l’huile de poisson puis purifié. Cet adjuvant est déjà utilisé pour les personnes âgées, qui, elles aussi, réagissent de façon insuffisante aux vaccins classiques. Lors d’un essai de phase II, dont le but est de déterminer l’efficacité et le dosage du vaccin, 90 enfants de moins de deux ans ont reçu soit le vaccin avec adjuvant, soit le vaccin classique administré aux adultes. Bilan : les défenses immunitaires des enfants ayant reçu le vaccin avec adjuvant étaient beaucoup plus importantes, avec notamment une bien meilleure production d’anticorps.
Ces travaux ont également permis d’analyser précisément les réponses immunitaires des enfants en étudiant quels gènes étaient activés après vaccination. Ces travaux montrent que ce vaccin administré avec un adjuvant, contrairement au vaccin classique, déclenche une réponse chez tous les enfants. L’étude de ces données massives chez ces enfants vaccinés en comparaison avec l’adulte est aussi novatrice que prometteuse. Elle permettra, à l’avenir, non seulement de juger de l’efficacité d’un vaccin, mais aussi d’identifier les éléments à modifier afin d’obtenir la réponse immunitaire souhaitée.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
La Recherche
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Une équipe française du Laboratoire Génétique et biologie du développement (CNRS/Institut Curie/INSERM/UPMC), dirigée par Yohanns Bellaïche, vient de lever un mystère de la biologie vieux de plus d'un siècle. Chez l'homme, des travaux ont montré que la division cellulaire et donc la croissance, la morphogenèse et l'organisation des tissus épithéliaux « sont gouvernées par deux règles fondamentales mais, étonnamment, incompatibles », explique Yohanns Bellaïche, directeur de recherche, l'un des auteurs de l'étude.
La première de ces règles, la règle de Hertwig, a été découverte il y a plus de 130 ans. Dans les tissus épithéliaux (peau et muqueuses), les cellules se divisent généralement dans le sens de leur longueur, dans le sens de l'axe le plus grand de la forme cellulaire avant la division. Cette observation faite par Oscar Hertwig sur des embryons d’oursin « a été validée dans de très nombreux tissus animaux et sous-tend de très nombreux comportements collectifs des tissus au cours de la vie », précise Yohanns Bellaïche.
La deuxième règle conduit à une perte de forme : la cellule s'arrondit afin de permettre à chaque chromosome de s'ancrer au fuseau mitotique et assurer ainsi la ségrégation correcte du matériel génétique dans chaque cellule fille.
L'équipe française a cherché à comprendre comment ces deux mécanismes apparemment antagonistes pouvaient coexister. Leurs travaux réalisés chez la drosophile ont combiné différentes techniques : imagerie, nano-ablation laser et modélisation physique. Les chercheurs ont ainsi mis en évidence le rôle fondamental des jonctions tri-cellulaires.
Ces points de contact, où se touchent 3 cellules, ont une fonction de capteur et de mémoire de forme au cours du cycle cellulaire. En plus de maintenir la barrière épithéliale, les jonctions tri-cellulaires contiendraient en quelque sorte les moteurs moléculaires qui tirent sur le fuseau mitotique et l’orientent donc de manière à satisfaire la règle de Hertwig bien que la cellule s’arrondisse au cours de la division.
Selon des études récentes, de nombreuses molécules sont localisées au niveau de ces jonctions telles que des régulateurs du cytosquelette, de l’adhésion et de protéines contrôlant des gènes « suppresseurs de tumeurs ». Ainsi les jonctions cellulaires pourraient jouer un rôle plus général de capteur de forme cellulaire intrinsèque et de coordination entre géométrie et activité des cellules.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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