De faibles concentrations de bisphénol A sont suffisantes pour agir négativement sur le testicule dans l’espèce humaine. C’est ce que vient de démontrer pour la première fois de manière expérimentale, René Habert et ses collaborateurs (UMR Cellules souches et Radiations, Inserm U 967 – CEA – Université Paris Diderot) dans un article paru dans la revue Plos One.

Le bisphénol A (BPA) est un composé chimique qui entre dans la composition de plastiques et de résines. Il est utilisé par exemple dans la fabrication de récipients alimentaires tels que les bouteilles et biberons. On le retrouve également dans les films de protection à l’intérieur des canettes et des boîtes de conserves ou encore sur les tickets de caisse où il est utilisé comme révélateur. Des taux significatifs de BPA ont d’ailleurs été retrouvés dans le sang, les urines, le liquide amniotique et le placenta humains. De récentes études ont montré que ce composé industriel induit des effets néfastes sur la reproduction, le développement et le métabolisme d’animaux de laboratoire. Le BPA est actuellement fortement suspecté d’avoir les mêmes conséquences sur l’Homme.

Par mesure de précaution, la fabrication et la commercialisation des biberons contenant du bisphénol A sont interdites depuis janvier 2011 en Europe. Cette interdiction s’étendra a tous les contenants alimentaires à partir de juillet 2015 en France. Il sera également important de s’assurer de ne pas remplacer dans les années à venir le bisphénol A par des substituts qui mettraient en jeu le même mécanisme d’action que le bisphénol A.

Crédit photo : R habert/Inserm

Système de culture des testicules foetaux mis au point par l’équipe de René Habert. Les testicules découpés en petits fragments sont déposés sur un filtre au centre d’une boite de culture. Dans une atmosphère appropriée,  ils survivent ainsi pendant plusieurs jours en sécrétant de la testostérone.

Dans l’article paru dans Plos One, René Habert et ses collaborateurs apportent la première preuve expérimentale que de faibles concentrations de bisphénol A sont suffisantes pour agir négativement sur le testicule dans l’espèce humaine.

Jusqu’à présent aucune étude expérimentale n’avait mis en évidence un effet délétère du Bisphénol A sur la reproduction masculine humaine et les rares études épidémiologiques restent contradictoires.

En collaboration avec l’hôpital Antoine-Beclère de Clamart, les chercheurs ont maintenu en vie dans des boîtes de culture des testicules fœtaux humains pendant 3 jours en présence ou en absence de bisphénol A selon une méthodologie originale mise au point précédemment par cette équipe. Cette méthodologie avait permis en 2009 de montrer, pour la première fois, que les phtalates (une autre catégorie de perturbateurs endocriniens que l’on retrouve dans le PVC, les plastiques, les tissus synthétiques, les sprays…) inhibent le développement des futurs spermatozoïdes chez le fœtus humain.

Dans ce nouveau travail, les chercheurs ont observé que l’exposition des testicules fœtaux humains au bisphénol A réduit la production de testostérone, et  celle d’une autre hormone testiculaire qui est nécessaire à la descente des testicules dans les bourses au cours du développement foetal. Une concentration de bisphénol A égale à 2 microgrammes par litre dans le milieu de culture est suffisante pour induire ces effets. Cette concentration équivaut à la concentration moyenne généralement retrouvée dans le sang, les urines, et le liquide amniotique de la population.

On sait que la testostérone produite par le testicule pendant la vie fœtale, impose la masculinisation des organes génitaux internes et externes, qui, en l’absence de testostérone, évolueraient spontanément dans le sens femelle. De plus, il est probable que la testostérone joue également un rôle dans le développement du testicule lui-même. Ainsi  l’exposition actuelle au bisphénol A des femmes enceintes pourrait être une des causes  des défauts congénitaux de masculinisation ( type hypospadias et cryptorchidisme) dont la fréquence a globalement doublée depuis 40 ans.  Selon René Habert « il se peut également que le bisphénol A participe à la chute de la production spermatique et à l’augmentation de l’incidence du cancer testiculaire chez l’adulte observées au cours des dernières décennies. »

De plus, les chercheurs ont comparé la réponse au bisphénol A des testicules fœtaux humains avec celle des testicules fœtaux de rat et de souris. « Nous avons observé que l’espèce humaine est beaucoup plus sensible au bisphénol A que le rat et la souris. Ces résultats incitent à une grande prudence en toxicologie réglementaire dans l’extrapolation des données obtenues sur l’animal pour définir les seuils d’exposition tolérables en santé humaine. » explique René Habert.

Enfin, les chercheurs montrent dans cet article que le Bisphénol A agit par un mécanisme non classique et encore inconnu qu’il sera important d’identifier pour mieux comprendre l’action des perturbateurs endocriniens.

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La chercheuse Capucine Picard, l’équipe de l’unité Inserm 980 « Génétique Humaine et maladies infectieuses » / Université Paris Descartes dirigée par Jean-Laurent Casanova et des chercheurs d’un laboratoire CNRS / Institut Pasteur dirigé par Alain Israël sont parvenus à identifier le rôle du gène HOIL1 dans le cas de l’association paradoxale d’un déficit immunitaire avec une maladie auto-inflammatoire chronique et un déficit musculaire, chez 3 enfants issus de 2 familles différentes. Cette étude marque encore une fois l’influence de la génétique dans la réponse de l’organisme aux agents infectieux. Ces travaux sont publiés en ligne sur le site de la revue Nature Immunology, depuis le 28 octobre 2012.

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Cette discipline qu’est la génétique des maladies infectieuses est née du constat qu’il existe une grande variabilité de résistance aux maladies selon les individus, la même pathologie pouvant être mortelle chez les uns, bénigne ou asymptomatique chez les autres. Il a ainsi été démontré que la prédisposition à une infection est due à des particularités génétiques qui se traduisent par des variations des mécanismes moléculaires de la réponse immunitaire.

Les 3 enfants, dont 2 suivis dans cette étude et pris en charge à l’hôpital Necker – Enfants malades étaient touchés par 3 pathologies simultanées : des infections invasives bactériennes (pneumocoques ou autres), une maladie auto-inflammatoire (fièvres récurrentes héréditaires) et une amylopectinose (déficit musculaire pouvant atteindre les muscles cardiaques notamment). Le fait que 2 enfants d’une même fratrie soient atteints des mêmes symptômes a attiré l’attention des chercheurs sur l’origine génétique héréditaire de cette maladie.

L’équipe a mené alors des études génétiques poussées leur permettant d’identifier le défaut génétique responsable de ces 3 pathologies observées, à savoir : des mutations du gène HOIL1.

Le défaut complet d’expression de ce gène entraine un fonctionnement défectueux des défenses immunitaires. Néanmoins ce qui rend cette pathologie unique est le fait que selon le type de cellules impliqué dans l’immunité, le défaut génétique ne s’exprime pas de la même manière. D’une part, ce gène muté est responsable d’une trop forte réponse des leucocytes, expliquant la maladie auto-inflammatoire. D’autre part, à l’inverse, ce même défaut génétique provoque un défaut de réponse dans d’autres cellules, expliquant la susceptibilité de ces enfants aux infections bactériennes.

La molécule HOIL1 issue du gène du même nom est responsable d’une instabilité du complexe de molécules LUBAC qui joue un rôle dans la transmission du signal reçu par les cellules immunitaires lors d’une infection. Ces données suggèrent que le défaut génétique de HOIL1 chez l’homme est responsable d’un défaut secondaire du complexe LUBAC, et que LUBAC contrôle la réponse immunitaire différemment selon les types cellulaires.

Ce complexe LUBAC a jusque-là été très étudié chez la souris, mais c’est la première fois que l’on constate chez l’humain cette déficience. Pour le moment, seuls 3 patients en France et en Italie ont été identifiés avec ce  déficit en HOIL-1. La découverte de ce nouveau défaut génétique va peut-être permettre l’identification de nouveaux patients dans d’autres régions du monde.

Deux tests de diagnostic rapide de multirésistance aux antibiotiques de spectre large viennent d’être mise au point par l’Unité Inserm 914 « Résistances émergentes aux antibiotiques » (hôpital de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre) dirigée par le Pr Patrice Nordmann. Ces tests permettent en moins de 2 heures d’identifier certaines bactéries qui résistent aux antibiotiques les plus fréquentes et les plus importants en clinique.  Les bactéries cibles sont en particulier les entérobactéries (comme E. coli) responsables d’infections. Une utilisation à l’échelle mondiale de ces tests extrêmement performants (excellente sensibilité et spécificité) permettra une adaptation individuelle des traitements antibiotiques et un meilleur contrôle de la diffusion des résistances aux antibiotiques notamment en milieu hospitalier.

Ces travaux ont été publiés en septembre dans deux revues internationales : Emerging Infectious diseases  et  The Journal of Clinical Microbiology.

Seules 10 % des personnes infectées par la Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculose, vont développer la maladie. Pourquoi ? C’est une des questions que s’est posé Jean-Laurent Casanova et son équipe de l’Unité Inserm 980 « Génétique humaine des maladies infectieuses » / Université Paris Descartes avec leurs collaborateurs de l’Université Rockefeller de New York. Pour tenter d’y répondre, les chercheurs se sont penchés sur l’étude des composantes génétiques de la susceptibilité aux mycobactéries chez l’homme. Leurs travaux, qui paraissent cette semaine dans la revue Science, mettent en évidence l’importance d’une protéine spécifique, appelée ISG15, dans l’immunité contre les mycobactéries.

© Inserm – En rouge : cellules de poumon infectées par des mycobactéries

La tuberculose est provoquée par une mycobactérie, principalement Mycobacterium tuberculosis (ou bacille de Koch). On estime qu’un quart de la population humaine est infectée par la tuberculose et 10 % de cette population (233 millions d’êtres humains) développera des signes cliniques de la maladie. A ce jour, 1,4 million de morts par an sont attribués à la tuberculose. Les traitements antibiotiques actuels deviennent moins actifs et au moins 50 % de ceux qui sont vaccinés ne développent aucune immunité, signant l’échec de la vaccination. De nouvelles stratégies sont donc nécessaires, pour lutter efficacement contre la tuberculose.

L’enjeu des travaux de l’équipe de Jean-Laurent Casanova depuis plus de 15 années consiste à comprendre pourquoi l’ensemble de la population infectée ne déclare pas la maladie. Il y a un siècle, il a été montré que des vrais jumeaux, qui partagent un matériel génétique et un environnement identique, ont une plus forte chance de développer tous les deux la maladie, comparés aux faux jumeaux qui vivent dans le même environnement. C’est pourquoi les chercheurs ont décidé de tester l’hypothèse de déterminants génétiques du développement de la maladie.

Pour identifier ces composantes génétiques chez des enfants souffrant d’infections mycobacteriennes, les dernières technologies de séquençage du génome entier humain ainsi que l’ensemble des moyens matériels de l’Université de Rockefeller ont été utilisés.

En 2010, l’équipe a identifié l’étiologie génétique responsable de la maladie chez trois enfants issus de deux familles indépendantes : deux mutations du gène ISG15, aboutissant à une perte de fonction totale, ont été observées.

Le rôle d’ISG15 avait été principalement décrit jusqu’alors in vitro et in vivo chez le modèle murin dans l’immunité antivirale. Les souris déficientes en ISG15 montrent une plus grande susceptibilité à l’infection par M. tuberculosis, comparées à des souris sauvages.

Dans l’article publié ce 2 août dans Science, l’équipe de Jean-Laurent Casanova détaille le mode d’action de la protéine ISG15. Les chercheurs montrent qu’il s’agit d’une molécule sécrétée en réponse à l’infection mycobacterienne, qui induit la production d’IFN-γ (1). Ces travaux mettent donc en lumière un nouvel acteur, ISG15, dans la lutte contre les maladies mycobactériennes.

De nombreuses perspectives s’ouvrent grâce à cette découverte. Sur le plan médical, le dépistage de nouveaux patients est en cours, et une alternative thérapeutique pourrait être l’injection d’IFN-γ. Sur le plan scientifique, la compréhension fine du mécanisme d’action d’ISG15 et de ses régulations permettra certainement une meilleure connaissance de l’immunité anti-mycobactérienne, étape nécessaire à la lutte contre la tuberculose.

Note :

(1) Un « messager » produit par le système immunitaire en présence d’une agression virale ou bactérienne dont le rôle crucial dans la lutte contre les mycobactéries a déjà été démontré.

Lors de l’infection par le VIH, un cercle vicieux d’hyperactivation du système immunitaire entrave l’élimination du virus. Des chercheurs de l’Institut Cochin (Inserm, CNRS, Université Paris-Descartes), avec le soutien de l’Anrs, montrent que cette hyperactivation pourrait reposer sur une population particulière de globules blancs. Ceux-ci pourraient devenir une nouvelle cible thérapeutique.

Le VIH a pour cible principale les lymphocytes T CD4. Au niveau de l’intestin, ces lymphocytes en permanence activés par le voisinage des bactéries intestinales deviennent la cible de l’infection par le virus ce qui induit leur destruction. La paroi intestinale, fragilisée, laisse alors passer des produits bactériens comme le lipopolysaccharide (LPS) dans le sang. Ces produits bactériens induisent une hyperactivation du système immunitaire, avec la production de cytokines inflammatoires, qui à leur tour induisent davantage d’activation des lymphocytes T CD4. Cela induit un cercle vicieux difficile à contrôler par les antirétroviraux même quand ils sont efficaces sur la charge virale plasmatique.

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Les chercheurs de l’Institut Cochin ont confirmé que les patients qui avaient du VIH détectable dans leur plasma avaient une plus forte réponse de leurs cellules sanguines au LPS que ceux qui n’avaient plus de virus dans leur plasma grâce à un traitement antirétroviral. Ils ont analysé toutes les populations susceptibles de produire des cytokines inflammatoires en réponse au LPS.

Ils ont trouvé qu’une petite population de globules blancs, des monocytes porteurs de la molécule MDC-8, était plus abondante chez ces patients, et qu’elle était la principale responsable de la production exagérée d’une cytokine inflammatoire, le TNF-a. Les monocytes MDC-8 sont déjà bien connus dans les lésions d’une maladie inflammatoires chronique de l’intestin, la maladie de Crohn, et d’autres maladies inflammatoires chroniques. Les chercheurs suggèrent qu’une destruction spécifique de cette population pourrait être induite par l’injection d’anticorps spécifiques. Cette stratégie permettrait de compléter l’action des antirétroviraux en interrompant d’une manière très ciblée le cercle vicieux d’hyperactivation du système immunitaire.

Ces travaux font l’objet d’un brevet. Ils sont issus d’une étroite collaboration entre une équipe de recherche de l’Institut Cochin, le Centre d’investigation Clinique de Vaccinologie Cochin-Pasteur, l’Unité Inserm 1018 au Kremlin-Bicêtre, l’Institut Pasteur et l’Assistance Publique. Ils ont été financés par l’ANRS, le Sidaction, l’Inserm et la DHOS du Ministère de la Santé.

Des équipes de chercheurs de l’Institut Pasteur et de l’Inserm, en collaboration avec une équipe de l’Université de Pise, viennent de déterminer le rôle essentiel de certaines protéines dans la virulence de la mycobactérie responsable de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis. Ils ont réussi à créer une souche atténuée de cette mycobactérie, qui offre une protection plus importante contre la tuberculose que le BCG chez la souris. Cette découverte représente une avancée majeure pour les recherches visant à développer un vaccin plus efficace contre cette maladie. Cette étude est publiée aujourd’hui dans la revue Cell Host & Microbe.

La tuberculose est l’une des maladies les plus répandues au monde. Elle est due à une infection par la mycobactérie Mycobacterium tuberculosis, touchant un tiers de la population mondiale. Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), en 2010, 8,8 millions de personnes ont développé la tuberculose et 1,4 million de personnes en sont mortes. Ainsi, M. tuberculosis reste à ce jour l’un des pathogènes les plus virulents et les plus dangereux pour l’homme. Malgré son efficacité chez l’enfant, le BCG ne protège pas suffisamment l’adulte contre la tuberculose pulmonaire. Cette forme de tuberculose est particulièrement contagieuse, d’où la nécessité de mettre au point un vaccin plus efficace pour combattre cette maladie.

Une étude réalisée par des équipes de l’Institut Pasteur et de l’Inserm, coordonnées par le Dr Laleh Majlessi(1) et le Pr Claude Leclerc (2) (Institut Pasteur/Inserm), en collaboration avec le Dr Roland Brosch (Institut Pasteur) et le Dr Daria Bottai (Université de Pise), révèle qu’une partie du génome de M. tuberculosis peut être modifiée afin d’obtenir une souche non virulente de cette bactérie chez la souris. La mycobactérie ainsi atténuée procure une protection significative contre le développement d’une tuberculose.

Les chercheurs ont réussi, dans la souche mutée, à bloquer la production et le transport de certaines protéines, appelées PE/PPE (3), associées à une région particulière du génome de la mycobactérie, l’appareil de sécrétion ESX-5 qui est présent dans toutes les souches virulentes de mycobactéries. Ils ont constaté que les souris infectées par cette souche atténuée ne développent pas la tuberculose. De ce fait, ils ont démontré que les protéines PE/PPE produites par l’appareil ESX-5 jouent un rôle essentiel dans la virulence de M. tuberculosis.

Par ailleurs, les chercheurs ont établi que les souris immunisées par la souche atténuée sont protégées très efficacement contre l’infection par M. tuberculosis. Cette protection est corrélée à la réponse immunitaire spécifique d’autres protéines PE/PPE encore présentes dans cette souche. Ainsi, les chercheurs ont prouvé que la souche mutée de M. tuberculosis est un candidat vaccin sérieux contre la tuberculose, qui provoque une réaction immunitaire plus forte que le BCG chez la souris.

Cette découverte majeure ouvre de nouvelles perspectives pour la mise au point d’un vaccin plus efficace contre les différentes pathologies provoquées par M. tuberculosis, notamment contre la tuberculose pulmonaire de l’adulte. De nombreuses études seront nécessaires avant qu’une application soit envisageable chez l’homme. La prochaine étape, pour les chercheurs de l’Institut Pasteur et de l’Inserm, sera la création d’une souche dans laquelle une mutation supplémentaire pourrait être introduite afin de lui assurer une totale innocuité, en vue de pratiquer des essais chez l’homme.

Notes

(1) Dr Laleh Majlessi, unité de Régulation immunitaire et Vaccinologie (Institut Pasteur / Inserm U1041)
(2) Pr Claude Leclerc, chef de l’unité de l’unité de Régulation immunitaire et Vaccinologie (Institut Pasteur / Inserm U1041)
(3) Les gènes codant les protéines PE/PPE appartiennent à deux grandes familles uniques aux mycobactéries, et représentent presque 10% du génome de M. tuberculosis

Des équipes de chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS et de l’Inserm viennent de déterminer, pour la première fois, la structure et le mode d’action d’un anticorps capable de neutraliser simultanément les quatre formes du virus de la dengue, chez la souris. Ce travail représente une avancée majeure pour les recherches visant à mettre au point un vaccin efficace contre cette maladie. Cette étude est publiée ce jour dans la revue Structure.

Les difficultés rencontrées lors de l’élaboration d’un vaccin anti-dengue proviennent de la variabilité du virus de la dengue, qui compte quatre formes différentes. Appelées sérotypes, elles sont dotées de propriétés bien spécifiques à chacune. Les scientifiques ont déjà démontré que protéger un individu contre l’une de ces quatre formes, augmentaient non seulement les risques d’infections par les trois autres, mais également les risques de développer des formes sévères, voire mortelles de cette maladie. D’où la nécessité pour les chercheurs de mettre au point un vaccin ou un traitement ciblant les quatre sérotypes.

Des équipes de chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS et de l’Inserm, coordonnées par Félix Rey* et Hugues Bedouelle** (Institut Pasteur/CNRS) ont réussi à caractériser pour la première fois un anticorps capable de neutraliser, chez la souris, les quatre formes du virus de la dengue. Grâce à des analyses comparatives en cristallographie à haute-résolution, l’équipe de Felix Rey a pu visualiser la façon dont l’anticorps se fixe sur le virus, à travers les structures spécifiques de reconnaissance de chacune de ces formes.

Ces équipes ont également montré que cet anticorps reconnaît une protéine de surface du virus, avec plus ou moins d’affinité et de pouvoir neutralisant selon qu’il s’agit des sérotypes 1, 2, 3 ou 4. L’anticorps induit pour chacun d’eux le même mécanisme d’inactivation : la liaison de l’anticorps avec cette protéine de surface perturbe de façon irréversible l’architecture du virus. Ce changement structural le met définitivement hors d’état de nuire.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour la mise au point d’un vaccin efficace contre la dengue capable de protéger contre toutes les formes du virus de la dengue.

Ce travail a reçu le soutien financier de la chaire Merck SERONO, de l’ANR, de EMBO Long Term Fellowship, du ministère français de la Défense et du programme européen de recherche sur la dengue DENFRAME.

Notes :

* Félix Rey, chef de l’unité de Virologie structurale (Institut Pasteur / CNRS URA 3015),
** Hugues Bedouelle, l’unité de Prévention et Thérapie moléculaires des Maladies humaines (Institut Pasteur / CNRS URA 3012)