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Une chercheuse française présente à la conférence annuelle du AAAS à Chicago

Des recherches européennes de pointe seront présentées à la conférence annuelle de l’American Association for the Advancement of Science (AAAS) à Chicago. L’Inserm sera représenté par Karine Clément, coordinatrice scientifique du projet européen METACARDIS (Metagenomics in Cardiometabolic Diseases), lors de la session intitulée : « De l’intérieur vers l’extérieur : l’impact de la flore intestinale sur le diabète et l’obésité ».

Trois éminents chercheurs européens sur le microbiome intestinal seront présents à la conférence de 2014 de l’AAAS, le samedi 15 février, pour partager leurs découvertes récentes sur les relations existant entre la flore intestinale et l’obésité, le diabète et les maladies cardiovasculaires en général. Leurs découvertes s’inscrivent dans un des domaines les plus innovants et passionnants de la recherche biomédicale, et pourraient apporter une contribution vitale à la recherche contre l’obésité et le diabète.

Au cours des dernières années, les recherches ont prouvé l’importance des quelque 1,5 kg de bactéries vivant à l’intérieur de notre corps, principalement dans l’intestin. Au-delà de leur rôle évident dans la digestion, ces bactéries participent aussi, par exemple, au développement du système immunitaire, du système neuronal, et sont impliquées dans l’apparition de certaines pathologies, comme le diabète ou les maladies cardiovasculaires.

Les intervenants : 

Karine Clément – Professeur, Institut de Cardiométabolisme et Nutrition (ICAN),  Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), France
La génomique fonctionnelle de l’obésité humaine reliée aux maladies cardiométaboliques
Coordinatrice du projet européen METACARDIS.

Sven Pettersson – Professeur, Institut Karolinska, Suède
Comment la flore intestinale du début de la vie peut contribuer à l’obésité et au diabète plus tard

Oluf B. Pedersen – Professeur, Université de Copenhague, Danemark
Liens entre le microbiote intestinal et les maladies métaboliques chez l’homme

Animatrice : Jenny Leonard – Rédacteur, Futurity.org, États-Unis
https://www.futurity.org/

 

À propos de la session :
https://aaas.confex.com/aaas/2014/webprogram/Session6938.html

Quand ? : Samedi 15 février 2014 – 13h à 14h30
Où ? : Grand Ballroom C North (Hyatt Regency, Chicago, Etats-Unis)

À propos de la conférence annuelle de l’AAAS à Chicago –  du 13 au 15 février 2014
La conférence annuelle de l’AAAS est un événement scientifique pour le grand public, largement reconnu. Des milliers d’éminents scientifiques, ingénieurs, éducateurs, responsables politiques et journalistes en provenance du monde entier s’y réunissent pour échanger sur les dernières avancées en science et technologie. Le thème de 2014, Répondre aux défis planétaires : découverte et innovation, est axé sur des solutions durables grâce à des solutions participatives, internationales et interdisciplinaires dans les domaines les plus utiles à la société et favorables à la croissance économique.

À propos de CommHERE
CommHERE – www.commhere.eu – a pour but d’accroître la visibilité des activités et des résultats des divers projets de recherche sur la santé, financés par l’Union européenne. Le consortium CommHERE englobe neuf établissements de recherche dans six pays européens et favorise des liens étroits entre les chercheurs œuvrant dans le domaine biomédical. Restez en contact avec la recherche européenne : www.horizonhealth.eu

Comment les fibres nous protègent du diabète et de l’obésité

Il est bien connu des chercheurs qu’une alimentation riche en fibres protège l’organisme de l’obésité et du diabète. Néanmoins, les mécanismes à l’œuvre leur échappaient depuis une vingtaine d’années. Une équipe franco-suédoise comprenant des chercheurs du CNRS, de l’Inserm et de l’Université Claude Bernard Lyon 1 (Unité Inserm 855 « Nutrition et cerveau ») vient d’élucider ce mécanisme dans lequel sont impliquées la flore intestinale et la capacité de l’intestin à produire du glucose entre les repas. Ces résultats, publiés dans la revue Cell le 9 janvier 2014, précisent en outre le rôle de l’intestin et de ses microorganismes associés dans le maintien de la glycémie. Ils permettront aussi de proposer de nouvelles recommandations nutritionnelles afin de se prémunir du diabète et de l’obésité.

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© Inserm / MITHIEUX G. & BESNARD P
L’enzyme responsable de la réaction finale de la production de glucose est mise en évidence dans l’intestin par immunofluorescence (rouge) en microscopie confocale.

La plupart des fruits sucrés et de nombreux légumes tels que les salsifis, les choux ou les fèves, sont riches en fibres dites fermentescibles. Celles-ci ne sont pas directement digestibles par l’intestin, mais elles sont fermentées par les bactéries intestinales en acides gras à courte chaîne comme le propionate et le butyrate qui, eux, sont assimilables par notre organisme. L’effet protecteur de ces fibres est bien connu des chercheurs : des animaux recevant une alimentation riche en fibres grossissent moins et sont moins enclins à développer un diabète que des animaux qui n’en consomment pas. Néanmoins, le mécanisme à l’origine de cet effet restait mystérieux.

L’équipe menée par Gilles Mithieux, chercheur CNRS à l’unité « Nutrition et cerveau » (Inserm / Université Claude Bernard Lyon 1), s’est demandé si ce mécanisme était en rapport avec la capacité de l’intestin à produire du glucose. L’intestin est en effet capable de synthétiser ce sucre et de le libérer dans le sang entre les repas et au cours de la nuit. Or, ce glucose possède des vertus particulières : il est détecté par le système nerveux présent dans les parois de la veine porte (celle qui collecte le sang provenant de l’intestin), qui à son tour envoie un signal nerveux au cerveau. En réponse, le cerveau déclenche un faisceau d’effets protecteurs face au diabète et à l’obésité : la sensation de faim diminue, la dépense énergétique de repos augmente, et enfin, le foie produit moins de glucose.

Afin d’établir le lien entre fibres fermentescibles et production de glucose par l’intestin, les chercheurs ont soumis des rats et des souris à des régimes enrichis en fibres fermentescibles, ou en propionate ou en butyrate. Ils ont alors observé une forte induction de l’expression des gènes et des enzymes de la synthèse du glucose dans l’intestin. Ils ont montré que l’intestin de ces animaux augmentait sa production de glucose en utilisant le propionate comme précurseur. Alimentées avec un régime riche en graisse et en sucres, mais supplémenté en fibres, les souris ont moins grossi que les animaux témoins. Elles ont aussi été protégées du développement du diabète grâce à une sensibilité très augmentée à l’insuline.

Les chercheurs ont répété l’expérience avec des souris dont on a supprimé, par manipulation génétique, la capacité de leur intestin à produire du glucose. Aucun effet protecteur n’a été alors observé : ces souris ont grossi et sont devenues diabétiques comme les souris alimentées sans apports en fibre. C’est donc bien la production de glucose par l’intestin à partir du propionate et du butyrate qui est à l’origine des effets positifs sur l’organisme des fibres fermentescibles.

Outre ce mécanisme inédit, ces travaux mettent en lumière le rôle de la flore intestinale qui, en fermentant les fibres alimentaires, offre à l’intestin les précurseurs pour produire du glucose. Ils établissent par ailleurs l’importance de l’intestin dans la régulation du glucose dans l’organisme. Enfin, ils devraient permettre de proposer de nouvelles recommandations nutritionnelles ou encore, de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir ou soigner le diabète et l’obésité.

Un nouveau Laboratoire International Associé sur la piste d’un « nez électronique » pour renifler l’Hypertension Artérielle Pulmonaire

crédit : ©Fotolia

Le Professeur André Syrota, Président Directeur Général de l’Inserm et le Professeur Peretz Lavie, Président du Technion, signeront la convention pour la création d’un nouveau Laboratoire International Associé (LIA), le 17 décembre 2013. Il réunira, autour d’un projet de « nez électronique » artificiel l’Unité Inserm 999 « Hypertension artérielle pulmonaire » et celle du département d’ingénierie chimique et du Russell Berrie Nanotechnology Institute, dirigé par le Professeur Hossam Haick. Ce dispositif devrait permettre de différencier les signatures olfactives spécifiques de certaines maladies via une analyse de l’haleine. Cette collaboration franco-israélienne focalisera ses recherches sur les patients présentant des risques de développer une Hypertension Artérielle Pulmonaire (HTAP).

Ce laboratoire International Associé vient s’ajouter à la liste des 17 LIA existant à ce jour et conforte ainsi la position de l’inserm sur la scène internationale. Ces associations entre laboratoires permettent à une équipe de chercheurs français et à une équipe de chercheurs étrangers de travailler ensemble sur un même projet.

André Syrota se félicite de cette nouvelle collaboration : “Ce nouveau LIA est un bel exemple de coopération scientifique basée sur l’excellence et la complémentarité que possèdent les deux équipes de recherche ». Le Professeur Peretz Lavie, Président du Techion se réjouit quant à lui de la mise en place ce nouveau laboratoire qui pose une nouvelle  pierre dans la collaboration entre le Technion et une des institutions les plus prestigieuses en France.

En associant les compétences de l’équipe française spécialisée dans l’hypertension artérielle pulmonaire et celles de l’équipe Israélienne en nanotechnologie, les chercheurs ont pour objectif de mettre au point un nez artificiel dédié, entrainé au dépistage précoce de l’HTAP.

L’hypertension artérielle pulmonaire est définie par une forte élévation de la pression artérielle pulmonaire évoluant vers l’insuffisance cardiaque. Elle touche 15 personnes par million d’habitants (1 sur 67 000 en Europe). Les symptômes surviennent initialement à l’effort (essoufflement, douleurs thoraciques, malaise).

Ce  » nez électronique  » (projet baptisé NA-NOSE pour HTAP) permettra de  faire la différence entre une personne malade et une personne saine grâce à l’analyse de son  haleine.


Ce nouveau procédé offrira la possibilité de développer un dispositif non invasif utilisable dans un cadre clinique, capable de détecter dans un échantillon d’haleine les marqueurs de la maladie, notamment chez les personnes asymptomatiques présentant des risques de développer une HTAP.

« Grâce à cette nouvelle technologie, nous gagnerons du temps par rapport aux techniques de dépistage existantes à ce jour qui mobilisent longuement un personnel très qualifié pour effectuer en particulier des échographies cardiaques et des épreuves  d’effort « . Par ailleurs, rien ne serait possible sans l’apport de l’équipe Israélienne qui est l’une des meilleures au monde en développement de nanomatériaux, commente  Marc Humbert directeur de l’Unité Mixte de Recherche Inserm/ Université paris-Sud 999 « Hypertension artérielle pulmonaire : physiopathologie et Innovation Thérapeutique ».

Les résultats de la prise en charge des patients seront alors répertoriés afin de réduire les délais de diagnostic. Les chercheurs sont mobilisés pour permettre aux médecins d’intervenir de manière précoce, et d’améliorer l’efficacité des soins apportés.

Les chercheurs espèrent définir de nouveaux biomarqueurs et cibles thérapeutiques dans l’hypertension artérielle pulmonaire grâce à ce Laboratoire International Associé franco-israélien.

Pour en savoir plus sur le « NA-NOSE pour HTAP »

Ce projet scientifique s’articule autour de plusieurs axes de recherche :

– Mettre au point un nez dédié à l’HTAP, entrainé au dépistage précoce et utilisable au lit du patient

– Identifier les signatures olfactives des patients HTAP (et sous-groupes de patients), notamment les patients à risque porteurs de mutations génétiques

– Identifier les composés volatiles présents dans la signature olfactive (utilisation de la chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse), et analyser leurs voies métaboliques afin de mieux comprendre la physiopathologie de l’HTAP

– Rechercher si ces composés volatils participent à la physiopathologie de la maladie en utilisant des modèles animaux d’HTAP

portrait AS Technion André Syrota, PDG de l’Inserm et Peretz Lavie, Président du Technion

Un nouveau traitement contre la crise cardiaque bientôt disponible pour les équipes d’urgentistes et de SAMU

Une nouvelle stratégie de traitement anticoagulant en urgence pour les patients ayant un infarctus aigu du myocarde a été mise en place par l’équipe de Philippe-Gabriel Steg (Unité Inserm 698 « Hémostase, bio-ingénierie, immuno pathologie et remodelage cardiovasculaires » Hôpital Bichat, AP-HP, Université Paris Diderot). Ces résultats de l’essai clinique EUROMAX sont publiés dans The New England Journal of Medicine.

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©P Delapierre/Inserm

L’infarctus du myocarde communément appelé crise cardiaque demeure la première cause de décès dans le monde et touche près de 100 000 personnes par an en France. Le traitement de référence est la réalisation d’une dilatation en urgence des artères pour permettre à nouveau au sang de circuler jusqu’au cœur (Cet acte médical est appelé angioplastie primaire). L’angioplastie nécessite un traitement anticoagulant injectable, pour lequel plusieurs options sont disponibles.

Une équipe internationale, menée par Philippe-Gabriel Steg (Unité Inserm 698 « Hémostase, bio-ingénierie, immuno-pathologie et remodelage cardiovasculaires » Hôpital Bichat, AP-HP, Université Paris Diderot) vient de rapporter dans The New England Journal of Medicine les résultats d’un grand essai clinique international, mené dans 9 pays européens, sur plus de 2200 patients, testant l’administration du traitement anticoagulant avant l’arrivée à l’hôpital, par les équipes d’urgentistes et de SAMU, et comparant deux stratégies. La première repose sur l’héparine (traitement classique), l’autre sur un anticoagulant plus spécifique : la bivalirudine. L’un des inconvénients majeur de ces traitements anticoagulants est le risque d’hémorragie associée. « En dilatant les artères, on fluidifie également le sang avec le risque que, si une hémorragie se déclare, on ne puisse pas la juguler. » explique Philippe-Gabriel Steg.

Après 30 jours de suivi, la bivalirudine a réduit le risque de décès ou de saignement grave de 8,5% à 5,1% et le risque de décès, infarctus du myocarde ou saignement majeur de 9,2 à 6,6%; en comparaison avec la stratégie utilisant l’héparine.


Ce bénéfice était principalement lié à une réduction des saignements graves au prix d’une augmentation du risque de thrombose de stent1 . « Les bénéfices sont robustes et concordants dans tous les sous-groupes testés, et notamment concordants quels que soient le type de traitement antiplaquettaire oral, ou la voie d’accès artériel utilisée pour l’angioplastie (accès artériel radial ou fémoral) » précise Philippe-Gabriel Steg.

Ces résultats ouvrent la voie à une utilisation de la bivalirudine comme anticoagulant dès la phase pré-hospitalière de l’infarctus du myocarde chez les patients transférés en urgence. Ils représentent un progrès thérapeutique dans l’infarctus du myocarde, utilisable immédiatement.

L’essai EUROMAX a été mené avec le soutien de The Medicines Company. Il est enregistré dans Clinical Trials.gov, sous la référence NCT01087723.

1 La thrombose de sent est la  formation précoce de caillots dans les prothèses métalliques (appelées stents) déployées dans l’artère au moment de l’angioplastie

Obésité : un nouveau mécanisme d’augmentation de l’appétit découvert

Beaucoup de malades obèses continuent malgré leurs efforts à avoir une prise alimentaire trop importante (hyperphagie) au regard de leurs réserves et leurs besoins. Pourtant, l’hormone de la faim, appelée Ghréline, est retrouvée le plus souvent à un taux normal voire bas chez ces patients. L’équipe Inserm de l’Unité 1073 « Nutrition, inflammation et dysfonction de l’axe intestin-cerveau » (Inserm/Université de Rouen) vient d’élucider ce mécanisme à l’origine de cette hyperphagie paradoxale. Certains anticorps ont une affinité plus forte avec la ghréline chez les patients obèses, entrainant une stimulation plus longue de l’appétit.

Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications, datée du 25 octobre 2013.

L’obésité touche plus de 15% des adultes en France, et ses mécanismes de constitution restent encore incomplètement élucidés. Normalement, une régulation fine du poids et de la prise alimentaire est coordonnée par une zone spécialisée du cerveau (l’hypothalamus). Elle  permet d’adapter la prise alimentaire en fonction des réserves et des besoins. Ainsi, après une période de surabondance alimentaire et de prise de poids, un sujet sain aura spontanément tendance à réduire son alimentation pendant quelque temps pour revenir à son poids antérieur.

Chez beaucoup de malades obèses, ce mécanisme est défectueux : ils continuent, malgré leurs efforts, à avoir une prise alimentaire trop importante (hyperphagie) contribuant à maintenir un poids élevé, ou même à l’augmenter encore. Leur cerveau devrait pourtant intégrer l’information de l’excédent et réduire la prise alimentaire pour favoriser une perte de poids. Cette observation est d’autant plus surprenante que, l’hormone de la faim appelée ghréline, produite par l’estomac et agissant sur l’hypothalamus, est retrouvée le plus souvent à un taux normal, voire bas, chez les patients obèses.

L’étude menée par Sergueï Fetissov et l’équipe de l’unité mixte de recherche 1073 « Nutrition, inflammation et dysfonction de l’axe intestin-cerveau » (Inserm/Université de Rouen) dirigée par Pierre Déchelotte, en collaboration avec l’équipe du Pr Akio Inui à l’Université de Kagoshima (Japon), révèle le mécanisme moléculaire de cette hyperphagie paradoxale.

Les chercheurs ont mis en évidence dans le sang des patients obèses la présence d’anticorps particuliers, ou immunoglobulines qui reconnaissent la ghréline et modulent l’appétit.

En se liant à la ghréline, les immunoglobulines protègent l’hormone de la faim de sa  dégradation rapide dans la circulation. La ghréline peut alors agir plus longuement sur le cerveau et stimuler l’appétit.

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Coupe de l’estomac de rat qui montre des cellules productrices de ghréline (en rouge) et des cellules immunitaires (en vert). © Inserm / S. Fetissov

« Les immunoglobulines ont des propriétés différentes chez les patients obèses, explique Sergueï Fetissov, chercheur au sein de l’unité Inserm de Rouen et principal auteur de l’étude. Elles ont une « attirance » plus forte pour la ghréline que celle observée chez des sujets de poids normal ou chez des patients anorexiques. C’est cette différence en « affinité » qui permet aux immunoglobulines de transporter plus de ghréline vers le cerveau et renforcer son action stimulante sur la prise alimentaire », poursuit-il.

L’équipe de recherche a confirmé ce mécanisme par des expériences chez le rongeur.  Lorsque  de la ghréline était administrée associée à des immunoglobulines extraites du sang des patients obèses, ou à des immunoglobulines provenant de souris génétiquement obèses, elle stimulait plus fortement la prise alimentaire. A l’inverse, lorsque la ghréline était administrée seule, ou associée à des immunoglobulines de personnes ou de souris non obèses, les rongeurs régulaient davantage leur appétit en limitant leur prise alimentaire.

« Notre découverte ouvre une nouvelle piste pour concevoir des traitements agissant au cœur de ce mécanisme pour réduire l’hyperphagie observée dans le cas de l’obésité, souligne Pierre Déchelotte, directeur de l’Unité mixte Inserm/Université de Rouen.


Cette étude prolonge d’autres travaux de l’équipe de recherche, publiés en 2011[1], sur le rôle des immunoglobulines interférant avec différentes hormones agissant sur l’appétit, la satiété ou l’anxiété dans des situations d’anorexie, de boulimie ou de dépression, et sur l’implication probable de la flore intestinale (microbiote) dans ces interactions.

« Nos résultats pourraient également être utilisés pour l’étude du phénomène inverse, la perte d’appétit, observée par exemple dans le cas de situations d’anorexie  » conclut Pierre Déchelotte.


[1] Fetissov S.O., Déchelotte P. The new link between gut-brain axis and neuropsychiatric disorders. Curr Op Clin Nutr Metab. 14(5):477-82, 2011.

Première découverte d’une voie d’adaptation et de préservation du rein dans les maladies rénales chroniques

Pour la première fois, l’équipe de Fabiola Terzi de l’unité mixte de recherche « Centre de Recherche Croissance et Signalisation » (Inserm, Université Paris Descartes) ont mis en évidence le rôle crucial joué par l’enzyme AKT2 dans l’adaptation des reins aux maladies rénales chroniques. L’activation de cette enzyme est déterminante dans l’évolution de la maladie vers une insuffisance rénale terminale ou non. De plus, cette étude permet de comprendre les mécanismes responsables des effets délétères de l’immunosuppresseur le plus utilisé dans la prévention du rejet de greffedu rein. Les chercheurs proposent une nouvelle stratégie thérapeutique pour de ce médicament afin d’en supprimer la toxicité. Cette étude a été publiée dansNature Medicine.

Les maladies rénales chroniques touchent 10% de la population ce qui en fait un enjeu majeur de santé publique. Elles se caractérisent par la dégradation progressive de la fonction des reins. Les reins ont plusieurs fonctions essentielles à l’équilibre de l’organisme : l’élimination des déchets toxiques dans les urines, le contrôle de l’équilibre hydrique et minéral, la sécrétion d’hormones, d’enzymes et de vitamines. Ces fonctions sont assurées par les unités fonctionnelles du rein, les néphrons. Les maladies rénales chroniques entrainent progressivement la réduction du nombre de néphrons fonctionnels. Dans un premier temps, les néphrons indemnes assurent le travail des néphrons lésés, limitant ainsi l’impact de ces lésions sur l’organisme. Dans les glomérules du rein, qui filtrent le plasma sanguin, cette adaptation est capitale mais les mécanismes moléculaires qui la sous-tendent sont mal connus.

Une première voie moléculaire d’adaptation des podocytes au stress des maladies rénales

Fabiola Terzi et son équipe « Mécanismes et stratégies thérapeutiques des néphropathies chroniques » (Inserm U845, Université Paris Descartes) ont montré que l’activation de la kinase AKT2 joue un rôle essentiel dans la protection des glomérules, et en particulier des cellules spécialisées de ces structures appelées podocytes, lors d’une maladie rénale chronique. L’inactivation de ce gène chez les souris entraine une aggravation des lésions et de la protéinurie, c’est-à-dire de la présence de protéines dans l’urine.

« Nous avions d’abord observé une augmentation de l’expression rénale des protéines AKT lors de la progression des lésions, plus particulièrement dans les podocytes. Notre analyse a mis en évidence une expression préférentielle d’une forme particulière de cette enzyme, appelée AKT2, dans cette région des néphrons, explique Fabiola Terzi. Cette enzyme est essentielle dans l’adaptation des néphrons à la maladie rénale chronique puisque l’inactivation du gène Akt2 abolit la voie AKT, ce qui entraine des dégradations multiples au niveau des néphrons. »

Vers une application thérapeutique chez l’Homme

Les chercheurs ont vérifié leurs résultats sur une cohorte de patients transplantés rénaux traités ou non par un inhibiteur de mTOR, un immunosuppresseur largement utilisé dans la prévention du rejet de greffe du rein. Ce médicament prévient l’activation de l’enzyme AKT2. Comme chez la souris, les scientifiques ont constaté la présence d’AKT2 dans les podocytes des patients qui ne sont pas traités par ce médicament lorsque le rein greffé fonctionne moins bien. Par contre, ils ont montré que la survenue d’une protéinurie s’accompagne d’une inhibition de la voie AKT dans les podocytes chez les patients sous traitement par inhibiteur de mTOR. Ces observations suggèrent que les inhibiteurs de mTOR ont un effet délétère sur les podocytes en bloquant l’activation d’AKT2.

En analysant le taux d’activation d’AKT2 dans les podocytes de patients atteints de maladies rénales chroniques, les médecins pourraient identifier ceux dont la fonction des reins risque de se dégrader rapidement et adapter leur traitement en conséquence. De plus, il serait possible de limiter l’utilisation des inhibiteurs de mTOR aux patients ne présentant pas d’activation d’AKT2 et ainsi réduire les effets délétères de ce médicament. Enfin, la découverte de l’implication d’AKT2 dans l’adaptation et la protection des reins ouvre la voie à de nouvelles recherches permettant de maintenir les fonctions des néphrons et de prolonger la survie des reins.

Nanisme : une piste pour restaurer la croissance osseuse

La forme la plus commune de nanisme, l’achondroplasie, touche environ un enfant sur 15 000 naissances1. Elvire Gouze, chargée de recherche à l’Inserm et ses collaborateurs de l’Unité Inserm 1065 « Centre méditerranéen de médecine moléculaire » à Nice, sont parvenus à restaurer la croissance osseuse de souris atteintes de cette pathologie du développement. Les chercheurs ont établi la preuve de concept d’un traitement basé sur l’injection d’un facteur de croissance humain, particulièrement prometteur, qui rétablit le processus de croissance des os longs. Il en résulte une baisse de la mortalité chez les souris traitées et l’absence de complications associées à la maladie. Aucune toxicité apparente n’a été observée à court terme.
Ces résultats sont publiés dans la revue Science Translational Medicine datée du 18 septembre.

Elvire Gouze

©Gouze/Inserm – Stéphanie Garcia et Elvire Gouze au sein du laboratoire 1065 « Centre méditerranéen de médecine moléculaire » à Nice

L’achondroplasie est une maladie génétique rare caractérisée par un développement osseux anormal. Les personnes atteintes de ce défaut de croissance, qui touche les os des membres inférieurs et supérieurs ainsi que certains os du crâne, sont de petite taille, n’excédant pas les 135 cm environ à l’âge adulte. Dans les cas plus sévères, des déformations du crâne et des vertèbres peuvent aboutir à des complications neurologiques et/ou orthopédiques. L’origine de cette pathologie est la mutation du gène FGFR3 (Fibroblast growth factor 3). La protéine issue de ce gène est un récepteur connu pour son rôle dans la régulation de la croissance des os. En temps normal, la croissance est permise uniquement par un mécanisme subtil au cours duquel le facteur de croissance FGF se fixe au récepteur FGFR3 et s’en détache. Dans le cas de l’achondroplasie, la perturbation du couple récepteur/facteur de croissance empêche la croissance des os de façon constante.

Une nouvelle stratégie pour restaurer la croissance osseuse
Dans cette étude, les chercheurs de l’Inserm et de l’université de Nice Sophia Antipolis ont trouvé un moyen de prévenir l’activation constante de la protéine. Ils ont mis en place une nouvelle stratégie qui consiste à utiliser un leurre, des récepteurs FGFR3 humains solubles fonctionnels injectés chez des souris atteintes de la maladie, pour rétablir l’équilibre nécessaire entre l’activation et l’inhibition de la croissance des os.


Les souris atteintes de nanisme ont reçu pendant 3 semaines, période où elles sont en pleine croissance, 2 injections par semaine de la solution contenant les récepteurs FGFR3 solubles. Grâce à ces récepteurs normaux supplémentaires, le facteur de croissance se fixe et se détache normalement, rétablissant la croissance des os.

Les souris mutées grandissent alors normalement et atteigne la taille adulte moyenne. Les chercheurs ont ensuite suivi les souris pendant 8 mois après l’arrêt du traitement pour s’assurer qu’il n’y avait pas de signes de toxicité du traitement. Grâce à cette surveillance, ils ont par exemple constaté que l’augmentation de la taille du bassin permet une reproduction avec des portées identiques aux souris non atteintes de la pathologie.

« De façon surprenante, notre stratégie prévient les complications les plus sévères observées chez les souris (baisse de la mortalité, problèmes respiratoires…). De ce fait, on pourrait penser que le traitement pourrait permettre par simple injection, d’éviter la chirurgie chez des enfants atteints de la pathologie » explique Elvire Gouze, chargée de recherche à l’Inserm.

Prévenir le développement de l’achondroplasie

Actuellement, aucun traitement n’a fait ses preuves pour prévenir le développement de la maladie même si certains ont été testés comme l’injection d’hormone de croissance ou l’allongement chirurgical des os, sans résultats probants.
« Le produit que nous avons testé dispose d’atouts majeurs par rapport à ceux testés dans d’autres études en cours: sa durée de vie dans l’organisme est suffisamment longue pour ne pas nécessiter d’injections quotidiennes. Nous pensons que notre approche pourrait être efficace pour traiter les enfants atteints d’achondroplasie et peut être d’autres formes de nanisme » souligne la chercheuse, principal auteur de l’étude.

Les chercheurs vont désormais s’attacher à vérifier l’absence d’effets toxiques à long terme. Avant d’entreprendre des études cliniques chez l’Homme, ils devront également trouver la dose minimale pour laquelle le traitement est efficace et celle où il devient toxique. Une des pistes à explorer serait aussi de savoir s’il est possible de démarrer plus tardivement le traitement ce qui élargirait le nombre de personnes qui pourraient en bénéficier.

1 Source : Orphanet Achondroplasie

Mucoviscidose : découverte de deux molécules à fort potentiel thérapeutique

crédit photo : © Inserm/ E. Puchelle

La mucoviscidose est une maladie génétique létale qui touche en France 1 enfant pour 4500 naissances. Une équipe internationale menée par des chercheurs de l’Institut fédératif de recherche Necker-Enfants malades (CNRS/Inserm/Université Paris Descartes)1, sous la direction d’Aleksander Edelman, vient de découvrir deux nouvelles molécules qui pourraient traiter les patients porteurs de la mutation la plus fréquente. À l’aide d’un criblage virtuel et d’expérimentations sur des souris et des cellules humaines en culture, les chercheurs ont pu sélectionner, parmi 200 000 molécules, deux composés permettant à la protéine mutée responsable de la maladie de se déployer et de remplir sa fonction. Ces résultats ont été récemment publiés en ligne dans la revue EMBO Molecular Medicine.


La mucoviscidose est une maladie génétique qui touche les épithéliums2  de nombreux organes, en particulier ceux des poumons, du pancréas et de l’intestin. Dans les poumons, elle se manifeste par une hydratation insuffisante de l’épithélium qui débouche sur une surabondance de mucus dans les bronches. Ce mucus retient les agents pathogènes et favorise des infections et des inflammations chroniques qui finissent par être mortelles pour les personnes atteintes.

La maladie est causée par des mutations dans le gène codant pour une protéine appelée CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Cette protéine, essentielle pour le passage de l’eau à travers les épithéliums, est un canal ionique qui permet le passage d’ions chlorure à travers la membrane des cellules. Actuellement, environ 2000 mutations du gène conduisant à la maladie sont connues. Néanmoins, 70% des cas de mucoviscidose sont dus à une seule mutation appelée ΔF508. C’est cette mutation que ciblent les molécules qui viennent d’être découvertes.

Les chercheurs ont réalisé un criblage informatique sur 200 000 molécules, recherchant celles qui pourraient interagir avec une zone spécifique de la protéine anormale. Ils ont ainsi trouvé une douzaine de molécules potentiellement actives. Avec ces 12 molécules, ils ont réalisé des tests in-vitro sur des cultures de cellules humaines, et in-vivo sur des souris présentant cette mutation. Ils ont ainsi observé que deux de ces molécules permettent à la protéine mutée ΔF508-CFTR d’être acheminée à la membrane et de remplir son rôle.

Point fort de ce travail, les chercheurs ont décrit le mécanisme d’action de ces deux molécules. En soi, la protéine ΔF508-CFTR, malgré sa mutation, pourrait remplir de façon satisfaisante sa fonction. Le problème est qu’une fois synthétisée, elle est reconnue comme anormale par une autre protéine, la kératine 8, qui favorise sa dégradation. Ainsi, ΔF508-CFTR n’atteint pas la membrane cellulaire. Les molécules découvertes par les chercheurs font obstacle à l’interaction entre la kératine 8 et ΔF508-CFTR. Ainsi, la protéine peut se déployer convenablement et remplir son rôle de canal ionique. Les chercheurs pensent que, dans le cadre d’un éventuel traitement, les deux composés découverts pourraient être associés à des molécules « potentiatrices », qui permettent d’augmenter l’activité de ΔF508-CFTR.

À présent, les chercheurs veulent savoir si, chez les souris modèles de la mucoviscidose, ces deux molécules permettent effectivement de diminuer leur susceptibilité aux infections. Dans les années à venir, ils espèrent aussi commencer les tests cliniques sur des personnes malades.

Ces recherches sont soutenues par divers contrats, notamment européens3, et les associations « Vaincre la Mucoviscidose », « Mucoviscidose : ABCF » et « Mucovie ».

Notes

(1) Travaux de recherche menés par des chercheurs du Centre de recherche croissance et signalisation, équipe Canalopathies épithéliales : mucoviscidose et autres maladies, de l’Institut fédératif de recherche Necker-Enfants malades (CNRS/Inserm/Université Paris Descartes), en collaboration avec des chercheurs de l’Institut de physiologie et biologie cellulaires (CNRS/Université de Poitiers) ; du Department of Bioinformatics, Institute of Biochemistry and Biophysics, Polish Academy of Sciences, (Warszawa, Poland) ; du Department of Molecular Genetics, German Cancer Research Center, (Heidelberg, Germany) ; du Laboratory of Plant Molecular Biology, Faculty of Biology, Warsaw University (Warszawa, Poland) ; du Department of Physiology, McGill University (Montreal, Canada) ; de la Sociéte Epithelix (Genève, Suisse).
(2) L’épithélium est un ensemble de cellules jointes entre elles (tissu) qui fait la séparation entre l’intérieur et l’extérieur de l’organisme.
(3) Contrats européens FP6 : NEUPROCF, contrats ANR : EICO-CF et CORCF (à partir de 2014) ; Legs Poix-Université Paris Descartes.

FIBRO-TARGETS – L’Europe mise sur la fibrose du myocarde comme cible thérapeutique de l’insuffisance cardiaque

L’Union Européenne vient d’accorder un financement au projet de recherche FIBRO-TARGETS (Targeting cardiac fibrosis for heart failure treatment), coordonné par l’Inserm sur une durée de 4 ans. L’objectif est de déterminer les mécanismes susceptibles de devenir des cibles thérapeutiques de la fibrose interstitielle myocardique responsable de l’insuffisance cardiaque. FIBRO-TARGETS rassemble 11 partenaires européens, organismes publics de recherche et industriels, répartis dans 6 pays. Il s’agit du second projet que l’Inserm coordonne sur l’insuffisance cardiaque après celui lancé en février dernier : HOMAGE (Heart OMics in AGEing – valider les biomarqueurs spécifiques de l’insuffisance cardiaque).
Les 11 partenaires se sont réunis à Amsterdam le 03 septembre pour le lancement du projet FIBRO-TARGETS.

Centre d'Investigation Clinique Plurithématique (CIC-P) Pierre D

© Inserm / P. Delapierre

Suite à une maladie du muscle cardiaque, le cœur subit un remodelage dont la fibrose interstitielle myocardique est un des mécanismes clés. Cette fibrose se caractérise par une modification de la structure du tissu cardiaque qui devient plus rigide. Elle résulte de l’accumulation excessive des protéines constituant la matrice extracellulaire et de modifications de leurs propriétés. Ce remodelage matriciel altère les fonctions diastolique et systolique aboutissant, à terme, à l’insuffisance cardiaque, dont les symptômes sont : essoufflement, congestion, œdèmes et fatigue.

L’insuffisance cardiaque est une maladie grave car souvent irréversible et on estime à plus de 6.5 millions le nombre de personnes atteintes en Europe.

Elle est la cause première d’hospitalisation chez les sujets âgés de plus de 65 ans. Sa fréquence est en progression alarmante du fait du vieillissement de la population et de l’explosion des facteurs de risques cardiovasculaires (diabète, obésité, hypertension artérielle). Intervenir très tôt sur des mécanismes majeurs dont la fibrose interstitielle myocardique pourrait ralentir la progression vesr l’insuffisance cardiaque et son aggravation.

« Jusqu’à présent, le seul moyen de quantifier la fibrose est la biopsie, méthode invasive et peu précise pour estimer le degré de fibrose totale. Depuis une dizaine d’années, l’imagerie cardiaque permet une bonne évaluation anatomique et fonctionnelle du myocarde. Mais ces deux méthodes restent non prédictives.

C’est donc l’enjeu du projet FIBRO-TARGETS qui propose une approche innovante permettant une détection précoce d’anomalies cardiaques aux moyens de marqueurs de la fibrose interstitielle myocardique. »

 explique le Professeur Faiez Zannad, chercheur de l’unité Inserm U1116, Centre d’Investigation Clinique P. Drouin Inserm 9501 à Nancy, coordinateur des projets FIBRO-TARGETS et HOMAGE.

Grâce aux nombreuses données rassemblées par le consortium FIBRO-TARGETS, la fibrose interstitielle myocardique a été identifée comme une cible thérapeutique majeure pour la prévention et le traitement de l’insuffisance cardiaque. Le projet FIBRO-TARGETS vise donc à identifier précisément les mécanismes principaux impliqués dans la fibrose interstitielle myocardique et à concevoir des approches thérapeutiques ayant pour cible certains de ces mécanismes. Les fibroblastes cardiaques (cellules spécifiques du muscle cardiaque) représentent 60 à 70% des cellules cardiaques et sont la principale source de production des protéines extracellulaires responsables de la fibrose. Ces mécanismes étant identifiés, il s’agit donc d’intervenir directement sur la prolifération des fibroblastes et la synthèse de la matrice extra-cellulaire avec des molécules d’intérêt thérapeutique pour la prévention, la réparation ou le ralentissement du remodelage cardiaque.

Les objectifs de FIBRO-TARGETS sont premièrement de confirmer les principaux mécanismes biologiques impliqués dans la fibrose interstitielle myocardique. Puis, il s’agira de valider expérimentalement de nouvelles molécules et stratégies thérapeutiques ciblées visant à améliorer la qualité de la matrice cellulaire et limiter la fibrose interstitielle myocardique. Cela permettra ensuite d’établir des scénarios cliniques potentiels afin de traiter l’insuffisance cardiaque. Enfin, les cibles pourront être utilisées comme biomarqueurs pour prédire et qualifier la réponse aux traitements contre la fibrose interstitielle myocardique.

Pour atteindre ces objectifs, les chercheurs européens tenteront d’élucider aux cours d’études de physiologie et pharmacologie expérimentales, de biologie moléculaire et de chimie pharmaceutique, les mécanismes de la fibrose interstitielle cardiaque à partir de modèles in vitro et in vivo existant et/ou développés au cours du projet. Ils valideront également la pertinence des nouvelles approches thérapeutiques développées au cours du projet. La deuxième étape, translationelle, consistera à classer les patients à risque qui sont les plus susceptibles de répondre aux thérapies ciblées selon une médecine personnalisée. Cette classification en groupes de patients se fera selon des profils déterminés en utilisant l’imagerie et des marqueurs circulant associés aux nouvelles cibles proposées.

L’aboutissement de FIBRO-TARGETS participera à la résolution d’un problème de santé publique majeur du 21ème siècle affectant particulièrement les personnes âgées.

Les bienfaits d’une nouvelle molécule dans l’angioplastie coronaire

crédit photo : ©Inserm

Une équipe de chercheurs français associant l’APHP et l’Inserm met en évidence les bienfaits d’une nouvelle molécule dans la réduction des complications de l’angioplastie coronaire avec stent. C’est ce que révèle une étude publiée dans la revue « The Lancet ».


Menée par le Pr Philippe Gabriel Steg, de l’hôpital Bichat, (AP-HP) et l’équipe de recherche affiliée au Département Hospitalo-Universitaire FIRE, à l’Université Paris-Diderot et à l’Unité Inserm U-698, l’étude a porté sur plus de 24 000 patients traités par angioplastie et sur un nouveau traitement antiplaquettaire injectable inhibant la formation des caillots de plaquettes, le cangrelor.

Les chercheurs ont analysé la totalité des résultats obtenus avec ce nouveau traitement comparé au traitement conventionnel. Ce nouveau médicament, fabriqué par The Medicines Company, n’est pas encore approuvé pour l’utilisation clinique et est encore expérimental.

L’angioplastie coronaire avec stent consiste à dilater, à l’aide d’un cathéter à ballonnet, les dépôts qui rétrécissent le calibre des artères du coeur, puis à placer un grillage métallique, appelé stent, dans l’artère, de façon permanente. Cette technique interventionnelle est réalisée sous anesthésie locale, sans chirurgie et est devenue la principale technique pour revasculariser les artères des patients souffrant d’angine de poitrine ou d’infarctus du myocarde.

On estime qu’il est réalisé environ 120 000 angioplasties par an en France.

Malgré les bons résultats de cette technique, elle peut être associée à des complications, essentiellement dues à la formation de caillots dans les artères pendant ou après la procédure. Pour cette raison, les angioplasties sont réalisées sous couvert d’un traitement anticoagulant et antiplaquettaire qui vise à inhiber puissamment la formation de caillots.

Les résultats de l’étude, qui seront présentés le 1er septembre au Congrès Européen de Cardiologie d’Amsterdam, montrent une réduction significative d’environ 1/5 (3,8% contre 4,7%) des complications les plus graves de l’angioplastie (décès, infarctus, revascularisation urgente et formation de caillot dans les stents) et, en particulier, une réduction de 40% du risque de formation de caillot dans les stents grâce à cette nouvelle molécule.

Ces bénéfices sont obtenus dès 48 heures et se confirment 30 jours après l’angioplastie Ils sont concordants pour les différents groupes de patients étudiés.

« Cette découverte pourrait constituer un progrès thérapeutique important pour les patients devant être traités par angioplastie coronaire avec stent et offrir de nouvelles perspectives de traitement encore plus efficace et plus sûr. » indique le Pr Steg du service de cardiologie de l’hôpital Bichat à Paris.

Pauvre ou riche (en bactéries intestinales) : pas tous égaux face aux maladies liées à l’obésité

Deux études publiées simultanément dans Nature le 29 août 2013 ouvrent des perspectives importantes dans le domaine de la médecine préventive et personnalisée. Conduites par l’Inra conjointement avec l’Inserm, l’UPMC et l’AP-HP ainsi qu’avec le CNRS, l’IRD, l’université d’Evry et des partenaires internationaux, ces études ont permis de distinguer pour la première fois, au sein d’une population, deux groupes d’individus différant par la faible ou forte richesse de leur flore intestinale (encore appelé microbiote intestinal) et par leur susceptibilité face aux maladies métaboliques liées à l’obésité. Les chercheurs ont ainsi observé que les individus ayant un déficit en bactéries intestinales (appauvrissement de la diversité) ont un risque accru de développer des complications liées à l’obésité. Parallèlement, ils ont réussi à améliorer la composition du microbiote grâce à un régime alimentaire spécifique. Il serait ainsi possible de développer un test simple d’identification de ces personnes à risque et de proposer une solution préventive adaptée.

Centre Biomédical recherche et de valorisation

© Inserm

L’épidémie d’obésité touchait environ 400 millions d’individus adultes en 2005, elle concernera plus de 700 millions de personnes en 2015 et continuera d’augmenter. Les causes sont en partie environnementales (vie sédentaire, nourriture riche en énergie et facile à se procurer,…) et en partie génétiques. Mais l’obésité liée à des mutations génétiques humaines semble représenter une minorité de cas. De plus en plus de données indiquent que des variations dans notre « autre génome », le microbiome, c’est-à-dire le génome global de tous les microorganismes de notre corps, peuvent avoir plus de conséquences sur le développement de l’obésité que des variations dans le génome humain.

Deux types d’individus selon la composition bactérienne du tractus digestif

Une première étude menée par le consortium international MetaHIT* a porté sur une cohorte de 292 adultes danois comprenant 123 personnes non-obèses et 169 obèses. Les chercheurs ont analysé le génome bactérien intestinal de ces individus grâce à une nouvelle technique appelée métagénomique quantitative. D’après les résultats, il ressort que deux groupes d’individus se distinguent selon le nombre de gènes microbiens différents de leur microbiote, ce qui correspond à la richesse des bactéries qu’ils portent et l’abondance de certaines espèces bactériennes intestinales. Un quart des individus de la cohorte sont « pauvres » en espèces bactériennes, tandis que les trois-quarts possèdent une flore intestinale « riche » en bactéries (c’est-à-dire plus diversifiée). C’est la première fois qu’une telle distinction est mise en évidence dans la population. Par ailleurs, cette distinction n’est pas dépendante de la corpulence des individus car on retrouve des maigres et des obèses dans les deux groupes, même si le groupe déficitaire en bactéries comprend plus d’obèses (80%).

Un risque accru de complications associées à l’obésité

En comparant ces deux groupes, les chercheurs ont découvert que les personnes pauvres en bactéries intestinales ont un risque plus important que les personnes riches en bactéries de développer des complications liées à l’obésité :

 diabète de type 2, problèmes lipidiques, hépatiques, cardiovasculaires  et peut-être certains cancers… Ces individus ont notamment tendance à développer une inflammation chronique.

Des espèces bactériennes limitant la prise de poids

Les chercheurs ont également observé que les personnes obèses du groupe déficitaire en espèces bactériennes prennent plus de poids dans le temps que les individus non obèses. Chez ces individus pauvres en bactéries, 8 espèces bactériennes spécifiques étaient en faible abondance, voire manquantes. Ces espèces pourraient avoir un rôle protecteur contre la prise de poids. Cette découverte pourrait, à terme, conduire au développement de nouveaux probiotiques permettant de lutter contre la prise de poids.

6 espèces bactériennes suffisent à différencier les « pauvres » des « riches »

La seconde étude menée par le consortium français MicroObes*, portant sur une cohorte de 49 adultes français obèses ou en surpoids, confirme les résultats de la première étude. Les communautés bactériennes pauvres et riches dans les deux populations françaises et danoises sont similaires. De plus, en se basant sur seulement 6 espèces bactériennes particulièrement représentatives de ces communautés, il est possible de distinguer les communautés riches des communautés pauvres en bactéries avec une précision de 95%. Ces résultats pourraient conduire à l’élaboration d’une méthode simple pour déterminer quel type de communauté microbienne intestinale un individu porte.

Un régime alimentaire permet d’enrichir le microbiote

L’étude des patients français a de plus porté sur l’impact d’un régime riche en protéine et en fibres, et pauvre en calories, sur la diversité génétique du microbiote intestinal. Ce régime a conduit, après 6 semaines, non seulement à l’amélioration attendue des caractéristiques cliniques des individus étudiés (perte de poids et modifications des paramètres métaboliques), mais aussi à une augmentation de la richesse des communautés bactériennes intestinales initialement pauvres. Les chercheurs ont ainsi pu corréler l’augmentation de la richesse bactérienne avec la réduction du poids, du tissu graisseux, et avec une amélioration de paramètres métaboliques (taux de triglycéride ou cholestérol) ou inflammatoires. La voie est ouverte non seulement au diagnostic des individus à risque mais également à l’intervention par des recommandations nutritionnelles.

Cependant, l’inflammation chronique n’a pu être corrigée par le régime chez les individus pauvres en espèces bactériennes aussi efficacement que chez les individus riches. Ce problème ne pourra être résolu qu’en mettant en œuvre d’autres interventions, peut-être de type médicamenteuses, facilitées par la distinction des individus en fonction de la composition de leur microbiote intestinal.

L’ensemble des signes cliniques liés à l’obésité pourraient être corrigés, ou encore mieux prévenus, par la détection précoce de l’altération du microbiote et grâce à des recommandations nutritionnelles adaptées. Une telle voie, esquissée par ces deux études, pourrait conduire à une médecine préventive des maladies chroniques,  alternative à la médecine curative dont le poids sur les sociétés industrialisées devient financièrement difficile à soutenir. C’est dans cette perspectives que travaillent actuellement les chercheurs du programme européen Metacardis (Metagenomics in Cardiometabolic Diseases), débuté en 2012 et soutenu par l’Europe pour une durée de 5 ans (cf. encadré ci-dessous).

* Trois consortia de recherche sur le microbiote intestinal humain

MetaHIT (METAgenomics of the Human Intestinal Tract) est un programme de recherche européen, coordonné par l’Inra, qui s’est terminé en juin 2012. Il rassemblait 14 organismes de recherche et industriels européens (France, Allemagne, Danemark, Espagne, Italie, Pays-Bas, Royaume-Uni) et la Chine. https://www.metahit.eu/

MicroObes (Microbiome intestinal humain dans l’obésité et la transition nutritionnelle) est un programme de recherche de l’ANR, coordonné par l’Inra, qui s’est terminé en janvier 2011 et regroupait 5 unités de recherche appartenant à l’Inra, l’Inserm, l’APHP, le CEA. https://www7.inra.fr/micro_obes/le_projet

Metacardis est un programme de recherche européen actuellement en cours, dans la continuité des projets précédents. Coordonné par l’Inserm, il a débuté en novembre 2012 et vise à étendre l’étude du rôle de la flore Intestinale dans les complications cardiométaboliques de l’obésité et à développer des applications cliniques. Il implique 14 partenaires issus de 6 pays européens. https://www.metacardis.eu

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