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Transport vésiculaire : une nécessité pour la réponse immunitaire T

L’activation des lymphocytes T (LT) nécessite la reconnaissance par le récepteur T (TCR) de ligands présents sur les cellules présentatrices (APC). La liaison des ligands aux TCR, situés à la membrane plasmique des LT, induit la mise en place d’une cascade de signalisation, qui convertit un signal reçu de l’extérieur, en une réponse adaptée par exemple la sécrétion de cytokines. Claire Hivroz, Directrice de recherche Inserm (Unité Inserm 932, Institut Curie, Paris) et ses collaborateurs viennent de montrer dans un article publié dans Nature immunology comment une protéine spécifique appelée VAMP7 est essentielle au transport des signaux induits par la liaison ligands-TCR.


La mise en place de cette cascade d’activation fait l’objet de nombreux travaux et est toujours mal connue. En particulier, l’endroit de la cellule où se fait la signalisation et les mécanismes qui régissent la formation des complexes protéiques nécessaires à cette activation reste l’objet de controverse.

L’équipe de Claire Hivroz avait montré en 2004 qu’une protéine jouant un rôle clé dans la signalisation par le TCR, la molécule Lat, qui agit comme une charpente sur laquelle s’assemblent d’autres protéines de signalisation, est présente sur la membrane plasmique et dans des vésicules intracellulaires. En réponse à une stimulation du TCR, ces vésicules sont recrutées vers la zone où a lieu la stimulation : la zone de contact entre LT et APC, appelée synapse immunologique (SI).

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Crédit photo : © Inserm-Institut Curie/C. Hivroz

Image de microscopie à onde évanescente montrant le recrutement à la synapse immunologique de vésicules contenant LAT (magenta), VAMP7 (vert) ou les deux protéines (blanc) dans un lymphocyte T interagissant avec une lamelle de verre couverte d’anticorps activateurs

Les chercheurs ont donc souhaité connaître le rôle de ce ‘pool’ intracellulaire de Lat et les mécanismes à l’origine de son recrutement à la SI. L’étude qui paraît ce mois-ci dans Nature Immunology a été réalisée en collaboration avec Thierry Galli, qui est spécialiste de protéines impliquées dans le transport de vésicules à la synapse neurologique : les protéines SNARE, qui interviennent dans les réactions de fusion membranaire au cours du transport vésiculaire.

En utilisant des souris génétiquement modifiées, des méthodes d’interférence par ARN et de la microscopie à haute résolution, l’équipe de Claire Hirvoz a montré que VAMP7, une protéine SNARE, est nécessaire au transport à la SI des vésicules contenant Lat. Ce transport contrôle l’activation de Lat et la formation du complexe protéique, qui met en place la cascade de signalisation. Ainsi, les lymphocytes T dépourvus de VAMP7 ne répondent pas normalement à une stimulation de leur TCR.

En conclusion, ces nouvelles données contribuent à la compréhension de la façon dont l’information se propage dans le temps et l’espace après stimulation du TCR et montrent pour la première fois que le transport de vésicules intervient dans la mise en place d’une réponse des lymphocytes T.

Ces résultats révèlent par ailleurs que des molécules présentes à la synapse neuronale et impliquées dans leurs fonctions interviennent également dans celles de la synapse immunologique.

Découverte d’une molécule issue du cholestérol aux propriétés anti-cancéreuses

Si le cholestérol, en trop grande quantité dans l’organisme, est bien connu pour ses effets néfastes sur la santé, des chercheurs pourraient réhabiliter sa réputation via l’un de ses dérivés. En effet, l’équipe de chercheurs de l’Inserm et du CNRS dirigée par Marc Poirot et Sandrine Silvente-Poirot au  » Centre de recherche en cancérologie de Toulouse  » (Inserm / CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier), vient non seulement de découvrir une nouvelle molécule issue du cholestérol, la dendrogénine A, mais, elle apporte en plus la preuve, chez la souris, que celle-ci possède des propriétés anti-cancéreuses.
Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

Le cholestérol est impliqué dans diverses pathologies chroniques telles que les maladies cardiovasculaires et dans le cancer. Les connaissances actuelles laissaient supposer un rôle négatif du cholestérol sur les cancers principalement pour deux raisons. D’une part, le cholestérol est un précurseur des androgènes et des œstrogènes qui sont tous deux associés au développement des cancers dit « hormono-dépendants[1] ». D’autre part, la voie de synthèse du cholestérol (qui comporte plus de 20 étapes différentes) conduit à l’activation de gènes pro-tumoraux.

Le blocage en amont de la voie de biosynthèse du cholestérol par des inhibiteurs tels que les statines aurait dû conduire à une protection contre la survenue de cancer voire à une efficacité anticancéreuse, ce qui n’a pas été confirmé par des études cliniques impliquant de très larges cohortes de patients. Ceci suggère une complexité plus importante de son métabolisme[2].

L’équipe de chercheurs dirigée par Marc Poirot et Sandrine Silvente-Poirot s’est donc précisément intéressée au métabolisme du cholestérol. Grâce à des techniques de criblage et de synthèse chimique, les chercheurs ont pu établir que le produit de la réaction chimique d’un dérivé du cholestérol avec l’histamine générait une nouvelle classe de stérols appelée Dendrogenine A (DDA). Cette molécule, obtenue en laboratoire, présente des propriétés remarquables d’induction de la différenciation et de la mort de cellules cancéreuses.

Ces observations les ont conduits à rechercher cette molécule dans les tissus de mammifères. Ils ont découvert que la DDA est présente dans les tissus et cellules saines chez l’homme tandis qu’elle n’est pas détectable dans les cellules tumorales. Chez la femme, son taux est 5 fois plus faible dans les tissus de tumeurs mammaires comparé au tissu normal.

« Nos résultats suggèrent que la DDA protège les cellules des processus de cancérisation »

souligne Marc Poirot.

Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont ensuite tenté de restaurer la déficience de la DDA dans des tumeurs implantées chez les animaux. Chez ces derniers, l’administration de la DDA conduit à un contrôle de la prolifération tumorale et prolonge leur vie.

Pour les chercheurs, cette découverte est importante car elle constitue la preuve de l’existence d’une nouvelle voie métabolique chez l’homme, à la croisée entre le métabolisme du cholestérol et celui de l’histamine, mais également parce que la DDA, grâce à ses propriétés anticancéreuses, pourrait être utilisée pour le traitement de différents cancers.

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© Sandrine Silvente-Poirot / Marc Poirot


[1] de la prostate et du sein respectivement.

[2] Ensemble de processus qui impliquent à la fois la synthèse mais également la dégradation du cholestérol en produits utilisables par l’organisme.

Destination Labo 2013 : au coeur de la science, l’Inserm vous ouvre ses portes

Le 24 mai à Bordeaux, Créteil, Lille, Lyon, Marseille, Montpellier, Nantes, Paris, Strasbourg et Toulouse, l’Inserm invite les élèves de primaire jusqu’au lycée à découvrir l’univers de 18 de ses laboratoires.  Une fenêtre ouverte sur ces lieux habituellement impénétrables ! Neurosciences, nutrition, biomatériaux, génétique, immunologie, biologie cellulaire, microscopie… autant de thèmes qui leur feront toucher du doigt le monde de la Recherche. Mille élèves sont attendus sur toute la France !

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L’objectif de cette journée unique est d’offrir aux jeunes de toutes les régions de France une occasion de découvrir le travail des équipes de recherche ainsi que les différents métiers des laboratoires afin de susciter des vocations. Le public participera à des animations, visitera les espaces d’expériences et installations techniques, échangera avec les scientifiques sur leur parcours professionnel et leurs activités quotidiennes.

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Chikungunya : découverte d’un facteur cellulaire humain impliqué dans la réplication du virus

Des scientifiques de l’Institut Pasteur, de l’Inserm et du CNRS, ont identifié un facteur cellulaire humain impliqué dans la réplication du virus Chikungunya, qui rend compte de la spécificité d’espèce de ce virus. Ce virus, en émergence et présent dans les régions tempérées d’Europe, a provoqué en 2005 une épidémie sans précédent sur l’île de la Réunion en touchant plus de 30% de la population totale. Les résultats obtenus par les chercheurs ont permis de préciser les bases moléculaires de l’infection par le virus Chikungunya, très peu étudiées jusqu’à présent. Ces travaux ouvrent également de nouvelles perspectives pour la mise au point d’un meilleur modèle animal, « humanisé », outil nécessaire pour approfondir la connaissance de la physiopathologie de l’infection.

Ces travaux font l’objet d’une publication sur le site du European Molecular Biology Organization reports (EMBO reports), le vendredi 26 avril.

Le virus Chikungunya, identifié pour la première fois dans les années 50 en Tanzanie, a émergé dans les îles de l’Océan Indien en 2005 et a provoqué une vaste épidémie dans cette région, notamment sur l’île de la Réunion. En 2007, le virus Chikungunya a fait son apparition en Europe, touchant plusieurs centaines de personnes en Italie. En 2010, deux premiers cas autochtones de chikungunya ont été recensés en France métropolitaine.

Virus Chikungunya à la surface d'une cellule

Copyright Institut Pasteur / Thérèse Couderc

Jusqu’à présent, les mécanismes moléculaires de l’infection des cellules humaines par le virus du Chikungunya restaient peu connus. Cependant, des chercheurs de l’Institut Pasteur, de l’Inserm et du CNRS, sous la direction de Marc Lecuit, de l’unité de Biologie des infections, à l’Institut Pasteur à Paris, viennent de réaliser une avancée importante : ils ont identifié un facteur spécifique de l’espèce humaine impliqué dans la multiplication intracellulaire du virus Chikungunya. Ce facteur, nommé NDP52, est une protéine présente dans les cellules ciblées par le virus. Les chercheurs ont prouvé que chez l’homme, NDP52 avait la capacité de se lier à une protéine virale, nsP2, et que cette interaction favorisait la multiplication du virus dans les cellules, et donc la progression de l’infection par le virus du Chikungunya. En revanche, chez la souris, l’interaction NDP52-nsP2 n’est pas observée, et NDP52 ne favorise pas l’infection.

En 2008, l’équipe de Marc Lecuit avait déjà développé le premier modèle animal permettant de reproduire la maladie humaine provoquée par le virus du Chikungunya. Cet outil de recherche a depuis permis de mieux comprendre la physiopathologie de l’infection, d’identifier les cibles cellulaires et tissulaires du virus et d’évaluer l’efficacité de divers traitements curatifs et/ou thérapeutiques. La découverte du facteur humain NDP52 ouvre de nouvelles perspectives pour la mise au point d’un meilleur modèle animal, plus proche de l’homme, qui devrait permettre de réaliser des progrès dans la connaissance de la physiopathologie de l’infection de ce virus émergent.

Handicaps rares, contextes, enjeux et perspectives : une expertise collective de l’Inserm

A l’occasion du comité de suivi annuel du schéma national pour les handicaps rares qui s’est tenu le 30 avril 2013, et a été présidé par Mme Marie-Arlette Carlotti, Ministre chargée des personnes handicapées et de la lutte contre l’exclusion, l’Inserm rend publique l’expertise collective « Handicaps rares, contextes, enjeux et perspectives. »

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Dans le cadre du Schéma national d’organisation sociale et médico-sociale pour les Handicaps Rares 2009-2013, la Caisse nationale de solidarité pour l’autonomie (CNSA) a sollicité l’Inserm pour la réalisation d’une expertise collective sur la question des handicaps rares.

L’objectif était de mieux connaître les difficultés rencontrées par les personnes atteintes de handicaps rares et mieux répondre à ces situations, réparties en petit nombre sur le territoire national.

Le terme de « handicaps rares » a été introduit dans la législation française pour prendre en compte, dans l’organisation du secteur médico-social, la situation des personnes (enfants ou adultes) atteintes de deux déficiences ou plus et dont la prise en charge requiert le recours à des compétences très spécialisées. Les textes réglementaires définissent les handicaps rares par une faible prévalence (inférieure à 1 cas pour 10 000 habitants), une combinaison de déficiences et de limitations nécessitant une prise en charge complexe pour laquelle il existe peu d’expertise d’intervention (au niveau de la détection, de l’évaluation fonctionnelle et de l’accompagnement).

La démarche proposée au groupe d’experts sollicité par l’Inserm, a été d’aborder, sous un angle à la fois clinique et scientifique, plusieurs configurations illustratives (surdicécité, maladie de Huntington, association d’épilepsie et d’autisme, polyhandicaps sévères) pouvant servir de « modèles » et aider à conceptualiser une problématique de prise en charge des handicaps rares. Il a été également recherché les spécificités et points communs aux différentes situations de handicaps rares : (historique de la notion, référence aux classifications internationales) ; données de prévalence ; stratégies d’intervention (éducation et scolarité, accompagnement des familles, communication et langage, coût des prises en charge…).

Principaux constats et recommandations
1. La notion de handicaps rares a été introduite dans la politique du handicap en France pour prendre en compte les personnes ne bénéficiant pas d’accompagnement adapté au regard de la spécificité de leurs besoins. Mais, le terme de handicaps rares n’a pas d’équivalent stabilisé dans le contexte international et la notion de handicaps rares questionne les modèles conceptuels du handicap en général qui sous-tendent les définitions réglementaires françaises.
L’expertise recommande de construire une définition évolutive des handicaps rares qui permette l’intégration de nouvelles configurations en fonction des contextes socio-politiques différents et qui reflète la multi-dimensionnalité de ces formes de handicap (déficiences de fonctions, limitations d’activité, restrictions de participation sociale en fonction des environnements).

La Classification internationale du fonctionnement (CIF), du handicap et de la santé constitue aujourd’hui un cadre de référence qui permettrait de caractériser les handicaps rares.

2 Les données épidémiologiques disponibles en France sont parcellaires et portent principalement sur des associations de déficiences sensorielles. La littérature internationale rapporte, pour l’essentiel, des données de prévalence concernant des handicaps rares dont l’étiologie est précisée et qui relèvent également du champ des maladies rares.

La mise en place de registres ou de bases de données populationnelles européens ou internationaux paraît indispensable pour disposer d’une assise de population adaptée à l’étude de groupes de patients de taille aussi limitée.

3 L’identification des situations de handicaps rares ainsi que l’évaluation des déficiences et des capacités des personnes restent difficiles à appréhender. Cependant, la France a mis en place un dispositif organisationnel original d’accompagnement des personnes et des professionnels avec les Centres de ressources nationaux handicaps rares. Pour renforcer ce dispositif, l’expertise propose de :

• améliorer la visibilité, l’accessibilité et l’efficacité des dispositifs existants ;
• mettre en place une personne ou une équipe référente « handicaps rares » par inter-région ;
• renforcer la mission de mutualisation des connaissances du Groupement national de coopération handicaps rares ;
• sensibiliser les professionnels de santé, de l’éducation et du champ médico-social à l’identification des personnes présentant un handicap rare.

4 L’accompagnement peut se construire sur les influences réciproques entre la recherche médicale, les professionnels et l’expérience des sujets et de l’entourage proche. Les stratégies d’intervention et leur qualité reposent sur la capacité des proches, des aidants et des professionnels à développer un partenariat et à intégrer des connaissances générales sur les handicaps, mais aussi des données individuelles (notamment les stratégies adaptatives développées par la personne), et sur la capacité d’ouverture et de créativité nécessaires à l’exploration de voies nouvelles et ajustées d’accompagnement.
La scolarisation des enfants présentant un handicap rare suppose un système inclusif capable de répondre aux besoins éducatifs de chacun. Le mode de scolarisation des enfants « à besoins éducatifs particuliers » dépend des conceptions de l’éducation et du handicap. Des approches éducatives ajustées aux situations complexes existent.

Les familles sont quotidiennement confrontées à des difficultés sur le plan pratique, psychologique, et social. De nombreux écrits soulignent la nécessité d’une co-construction de l’intervention par les professionnels et les familles et associant si possible, les personnes handicapées.

D’une façon générale, il est apparu au groupe d’experts que la notion « handicaps rares » questionne les pratiques et les connaissances, son historique montre que sa définition est intrinsèquement liée à une réflexion et une critique des prises en charge existant dans le champ du handicap.

La question des handicaps rares incite à modifier et innover les pratiques d’accompagnement dans le sens d’une plus grande cohérence, avec comme objectif de contribuer au bien-être des personnes et au respect de leurs droits, ce qui pourra avoir un impact bénéfique pour l’ensemble des personnes en situation de handicap.

Groupe d’experts et auteurs
Claire AMIET, Service de psychiatrie de l’enfant et de l’adolescent, Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière AP-HP, Paris
Catherine ARNAUD, UMR 1027 Inserm, Université Toulouse III, Unité d’épidémiologie clinique, Centre hospitalier universitaire, Toulouse
Anne-Catherine BACHOUD-LÉVI, Inserm U 955 E01 IMRB- UPEC, Créteil-IEC ENS, Paris et AP-HP, Centre de Référence Maladie de Huntington, Hôpital Henri Mondor, Créteil
Catherine BARRAL, Maison des sciences sociales du handicap, Ecole des hautes études en santé publique (MSSH-EHESP), Paris
Jean-Jacques DETRAUX, Département de Psychologie, cognition et comportement, Université de Liège, Belgique
Karine DUVIGNAU, Sciences du langage, Université de Toulouse 2, Ecole interne IUFM et CLLE-ERSS, Toulouse
Serge EBERSOLD, Groupe de recherche sur le handicap, l’accessibilité, les pratiques éducatives et scolaires (GRHAPES-EA 7287), Institut national supérieur de formation et de recherche pour l’Éducation des jeunes handicapés et les enseignements adaptés (INS HEA), Suresnes et Université de Strasbourg
Agnès GRAMAIN, Institut des sciences sociales du travail (ISST) et Centre d’économie de la Sorbonne, Université de Paris 1 Panthéon-Sorbonne, Paris
Régine SCELLES, Laboratoire psychologie et neurosciences de la cognition et de l’affectivité, Université de Rouen
Jacques SOURIAU, ancien directeur du Centre de ressource expérimental pour enfants et adultes sourdaveugles et sourds-malvoyants (Cresam), Saint-Benoit, et Université de Gröningen, Pays-Bas
Myriam WINANCE, Cermes-3, Inserm U 988, CNRS UMR 8211, EHESS, Université Paris Descartes, Villejuif

VIH et Pays du Sud : Le suivi biologique des patients est coût-efficace sous certaines conditions de prix

crédit : ©Fotolia

Le suivi biologique des patients infectés par le VIH et sous traitement antirétroviral s’effectue dans les pays du Nord par des mesures régulières de la charge virale du VIH et des lymphocytes CD4 : il est peu pratiqué dans les pays du Sud en raison de son coût élevé et du manque d’équipement des laboratoires (surtout en milieu rural). Pourtant, ce suivi biologique est nécessaire pour identifier le plus précocement possible les patients en échec thérapeutique dont l’état nécessite un changement de traitement.

L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande aujourd’hui de pratiquer ce suivi biologique dans les pays du Sud « quand cela est possible« . Toutefois, le contexte actuel de baisse des financements internationaux alloués à la lutte contre le VIH/sida et de durcissement des contraintes budgétaires auxquels font face les pays à faibles ressources, en limite sérieusement les possibilités de réalisation. Dans ce contexte, de vifs débats tendent à opposer deux camps : d’une part, les partisans d’une approche dite « de santé publique » plaident pour un suivi clinique exclusif visant ainsi à minimiser les coûts. L’objectif est de faciliter l’accès aux traitements du plus grand nombre de patients. Le second camp considère, lui, que l’introduction d’un suivi biologique est indispensable pour améliorer la qualité de la prise en charge des patients sous traitement et ne pas pénaliser leur avenir thérapeutique (passage en 2e ligne, 3e ligne). Ils souhaitent ainsi éviter un « standard » de soins inéquitable entre le Nord et le Sud.

L’évaluation économique associée à l’essai Stratall ANRS/ESTHER dont les résultats sont publiés dans The Lancet Infectious Diseases online apportent des éléments déterminants pour aider à trancher ce débat. L’essai Stratall ANRS /ESTHER a été conduit entre mai 2006 et avril 2010 dans 9 hôpitaux de district ruraux au Cameroun par des équipes de chercheurs camerounais (Hôpital Central de Yaoundé, Faculté de Médecine et des Sciences Biomédicales de Yaoundé et laboratoire IMPM/CREMER/IRD), et français de l’IRD (UMI 233) et de l’Inserm/IRD/Aix Marseille Université (Unité mixte de recherche 912 « Sciences économiques et sociales de la sante et traitement de l’information médicale »). Il a reçu le soutien financier de l’ANRS et logistique de ESTHER. « Cet essai a comparé des patients bénéficiant d’un suivi clinique exclusif trimestriel à des patients ayant en plus un suivi biologique incluant des mesures de la charge virale du VIH et des CD4 à l’initiation du traitement puis tous les 6 mois. Au total, 459 patients ont participé à l’essai » explique le Docteur Christian Laurent de l’IRD (UMI 233), coordinateur de cet essai.

L’évaluation économique démontre que le suivi biologique devient coût-efficace au Cameroun selon le critère recommandé par l’OMS (coût par année de vie gagnée inférieur à 3 fois le PIB par habitant) dès lors que le prix des tests de la charge virale et du comptage des CD4 est inférieur à 69$.

Cela signifie qu’un pays comme le Cameroun dont le PIB par habitant est d’environ 1200$, dispose du niveau de richesse nécessaire qui lui permettrait de financer, en théorie, une stratégie de suivi biologique pour ses patients vivant avec le VIH et sous traitement.

Surtout, l’étude montre que le suivi biologique des patients traités devient aussi coût-efficace que la mise sous traitement de nouveaux patients lorsque le prix de ces deux tests descend à 20$.

« Ce résultat est capital car les décideurs de santé publique des pays du Sud sont le plus souvent soumis à des budgets fixes et limités qui peuvent les conduire à des arbitrages entre assurer la mise sous traitement de nouveaux patients éligibles et améliorer la prise en charge des patients déjà traités par un suivi biologique adéquat »

 ajoute le Docteur Sylvie Boyer de l’ Unité Mixte de Recherche 912 (Inserm/IRD/Aix-Marseille Université), premier auteur de l’article.

Au moment de l’étude, le coût total (incluant les consommables, le personnel et les équipements) des tests de charge virale et des CD4 variait entre 63$ (avec l’utilisation, pour la mesure de la charge virale, de tests génériques Biocentric développés par l’ANRS) et 95$ (en utilisant des tests de charge virale industriels). Depuis 2010, note le Professeur Eric Delaporte (IRD/Université Montpellier 1, UMI 233), co-auteur de l’article, « Des baisses importantes de prix des réactifs des tests de charge virale ont été observées au Cameroun. Ces prix oscillent aujourd’hui entre 15 et 20$, ce qui suggère qu’une augmentation de la demande contribue bien à faire baisser les prix de ces tests ».

Les résultats mettent également en évidence que le ratio coût-efficacité du suivi biologique s’améliore considérablement chez les patients initiant un traitement à un stade avancé de la maladie, avec un taux de CD4 inférieur à 200 cellules/mm3, car le nombre d’années de vie gagnées augmente de façon significative.

Cette étude économique est la première réalisée sur des données réelles, recueillies dans un contexte décentralisé de prise en charge du VIH, contexte qui représente la réalité des soins dans les pays à faibles ressources aujourd’hui. Elle met en lumière qu’un suivi biologique peut être coût-efficace sous certaines conditions de prix. « La poursuite de la baisse des prix est nécessaire de façon à rendre le suivi biologique accessible financièrement dans les pays à faibles ressources. Plutôt que de renoncer à mettre à disposition un suivi adéquat pour les  patients du Sud sous prétexte de non rentabilité économique, il faut plutôt créer les conditions pour rendre celui-ci coût-efficace. Cela passe notamment par le développement de nouvelles technologies bon marché (de type « point of care ») qui ne nécessitent pas un équipement lourd de laboratoire et une formation spécialisée et qui sont donc faciles d’utilisation en milieu rural » insiste le Professeur Jean-Paul Moatti, directeur de l’Unité mixte 912 (Inserm/IRD/ Aix-Marseille Université), coordinateur de cette évaluation économique.

Mémoire musicale : certains déficits commencent dans le cortex auditif

L’amusie congénitale est un trouble caractérisé par des compétences musicales diminuées, pouvant aller jusqu’à l’incapacité à reconnaître des mélodies très familières. Les bases neuronales de ce déficit commencent enfin à être connues. En effet, selon une étude menée par les chercheurs du CNRS et de l’Inserm au Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CNRS / Inserm / Université Claude Bernard Lyon 1), les personnes amusiques présentent un traitement altéré de l’information musicale dans deux régions cérébrales : le cortex auditif et le cortex frontal, surtout dans l’hémisphère cérébral droit. Ces altérations semblent liées à des anomalies anatomiques dans ces mêmes cortex. Ces travaux apportent des informations précieuses sur la compréhension de l’amusie et, plus généralement, sur le « cerveau musical », c’est-à-dire sur les réseaux cérébraux impliqués dans le traitement de la musique. Ils sont publiés dans l’édition papier du mois de mai 2013 de la revue Brain.

Etude des structures cérébrales de sujets sains ou pathologiques©Auzias/Inserm

L’amusie congénitale, qui touche entre 2 et 4% de la population, peut se manifester de diverses façons : par une difficulté à entendre une « fausse note », par le fait de « chanter faux », voire parfois par une aversion à la musique. Certaines de ces personnes affirment ressentir la musique comme une langue étrangère ou comme un simple bruit. L’amusie n’est due à aucun problème auditif ou psychologique, et ne semble pas liée à d’autres troubles neurologiques. Les recherches sur les bases neuronales de ce déficit n’ont commencé qu’il y a une dizaine d’années avec les travaux de la neuropsychologue canadienne Isabelle Peretz.

Deux équipes du Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CNRS / Inserm / Université Claude Bernard Lyon 1) se sont notamment intéressées à l’encodage de l’information musicale et à la mémorisation à court terme des notes.

Selon des travaux antérieurs, les personnes amusiques présentent une difficulté toute particulière à percevoir la hauteur des notes (le caractère grave ou aigu). De plus, bien qu’elles retiennent tout à fait normalement des suites de mots, elles peinent à mémoriser des suites de notes.

Pour tenter de déterminer les régions cérébrales concernées par ces difficultés de mémorisation, les chercheurs ont effectué, sur un groupe de personnes amusiques en train de réaliser une tâche musicale, un enregistrement de Magnéto-encéphalographie (technique qui permet de mesurer, à la surface de la tête, de très faibles champs magnétiques résultant du fonctionnement des neurones). La tâche consistait à écouter deux mélodies espacées par un silence de deux secondes. Les volontaires devaient déterminer si les mélodies étaient identiques ou différentes entre elles.

Les scientifiques ont observé que, lors de la perception et la mémorisation des notes, les personnes amusiques présentaient un traitement altéré du son dans deux régions cérébrales : le cortex auditif et le cortex frontal, essentiellement dans l’hémisphère droit. Par rapport aux personnes non-amusiques, leur activité cérébrale est retardée et diminuée dans ces aires spécifiques au moment de l’encodage des notes musicales. Ces anomalies surviennent dès 100 millisecondes après le début d’une note.

Ces résultats rejoignent une observation anatomique que les chercheurs ont confirmée grâce à des images IRM :

chez les personnes amusiques, au niveau du cortex frontal inférieur, on trouve un excès de matière grise accompagnée d’un déficit en matière blanche dont l’un des constituants essentiels est la myéline

. Celle-ci entoure et protège les axones des neurones, permettant au signal nerveux de se propager rapidement. Les chercheurs ont aussi observé des anomalies anatomiques dans le cortex auditif. Ces données renforcent l’hypothèse selon laquelle l’amusie serait due à un dysfonctionnement de la communication entre le cortex auditif et le cortex frontal.

L’amusie est ainsi liée à un traitement neuronal déficitaire dès les toutes premières étapes du traitement d’un son dans le système nerveux auditif. Ces travaux permettent ainsi d’envisager un programme de réhabilitation de ces difficultés musicales, en ciblant les étapes précoces du traitement des sons par le cerveau et de leur mémorisation.

Les bébés doués de conscience ?

Les bébés ont longtemps été considérés comme des êtres aux compétences limitées et ayant des comportements principalement automatiques, de type réflexe, qui ne s’accompagnent pas d’une expérience subjective consciente. Et pourtant : des chercheurs du CNRS au Laboratoire de sciences cognitives et psycholinguistiques (CNRS/ Ecole normale supérieure, Paris/EHESS) en collaboration avec des chercheurs de NeuroSpin (Inserm/CEA) montrent que les nourrissons possèdent dès 5 mois une forme de conscience similaire à celle des adultes. Ces résultats sont publiés dans Science le 19 avril 2013.

Un bébé de 5 mois qui a participé à cette étude avec sa mère.

©Sofie Gelskov

Comment déterminer si les bébés sont conscients de leur environnement alors même qu’ils ne savent pas encore parler et sont incapables de communiquer leurs propres pensées ? Pour résoudre cette question complexe, les chercheurs ont utilisé une approche alternative consistant à déterminer si les marqueurs neuronaux de la conscience observés chez des adultes pouvaient être également présents chez le bébé. En effet, chez l’adulte, des recherches récentes montrent que le cerveau répond en deux étapes à la perception d’un évènement extérieur. Pendant les premières 200 à 300 millisecondes, le traitement perceptif est totalement non-conscient et s’accompagne d’une activité neuronale qui augmente de façon linéaire, c’est-à-dire avec une amplitude qui croit de manière constante en fonction de la durée de présentation des objets perçus. Puis, une seconde étape, plus tardive (après 300 ms), se caractérise par une réponse non-linéaire correspondant au seuil de la conscience. Seules les durées de présentation assez longues pour atteindre ce seuil donnent lieu à une réponse tardive et s’accompagnent d’une perception consciente. Cette réponse tardive et non-linéaire du cerveau est considérée comme un marqueur neuronal de la conscience.

Dans cette étude, la présence de ce marqueur de conscience a été testée sur 80 nourrissons âgés de 5, 12 et 15 mois. Pour ce faire, ils ont été invités à regarder des visages présentés plus ou moins longuement (donc sur des durées inférieures ou supérieures à leur seuil de perception), tandis que les réponses électriques de leur cerveau étaient enregistrées par électro-encéphalographie. Pour tous les groupes d’âge, les chercheurs ont observé la même réponse tardive et non-linéaire que chez les adultes, confirmant la présence de cette « signature neuronale de la conscience » chez les bébés. Toutefois, alors que cette réponse est enregistrée autour de 300 ms chez l’adulte, celle-ci est beaucoup plus tardive chez les bébés, ne s’établissant qu’après au moins une seconde chez les enfants les plus jeunes. Ces résultats révèlent que les mécanismes cérébraux qui sous-tendent la conscience perceptive sont déjà présents très tôt chez les nourrissons. Mais ceux-ci sont relativement lents et subissent une accélération progressive au cours du développement.

Quinze souris astronautes pour soigner les hommes

C’est un équipage inhabituel qui s’apprête à décoller du cosmodrome de Baïkonour le vendredi 19 avril 2013. Dans le cadre d’une expérience de biologie médicale menée par le CNES, l’agence spatiale française (Guillemette Gauquelin–Koch, responsable des programmes sciences de la vie) en coopération avec la Russie, 15 souris astronautes vont passer un mois en orbite autour de la Terre à bord d’un biosatellite automatique BION. L’objectif de cette mission est d’étudier les conséquences fonctionnelles d’un voyage spatial, d’une part sur le système cardio-vasculaire et, d’autre part, sur les systèmes musculaires et osseux, afin de faire avancer la recherche médicale.

Mesure des fonctions sensori-motrices de la souris à l'aide d'un test comportemental de reflexe de traction

©P Latron/Inserm


L’objectif du projet Mice Telemetry on Bion (MTB), mené en coopération avec l’Institut des problèmes biomédicaux (IMBP) de Moscou, est de comprendre les mécanismes qui régissent les changements observés dans le système cardiovasculaire en microgravité. Cinq des souris sont équipées de capteurs implantables qui mesurent en continu la pression artérielle et la fréquence cardiaque, avant, pendant et après le vol. Ce suivi permanent, rendu possible grâce à un système de télémétrie adapté par le CNES pour être fonctionnel dans l’espace et compatible avec le biosatellite, est une première mondiale. Si les capteurs implantés reprennent un système commercial couramment utilisé en recherche, il a fallu reconcevoir complètement le récepteur des signaux de pression artérielle et l’enregistrement pour recevoir des mesures en continu pendant toute la mission. Le docteur Marc-Antoine Custaud du laboratoire de Biologie Neuro-Vasculaire et mitochondriale Intégrée (Université d’Angers/CNRS/Inserm) a accompagné scientifiquement le développement de ce projet et utilisera les données résultant de l’expérience pour comprendre les dysfonctions cardio-vasculaires induites par la microgravité.

Grâce au vol Bion, des études physiologiques animales interrompues depuis quelques décennies vont pouvoir reprendre.

Laurence Vicot et son équipe (unité Inserm 1059 « Biologie intégrative du tissu osseux » à Saint Etienne) apporteront aussi leur expertise pour mieux comprendre les conséquences d’un vol spatial sur les os.

Concernant les muscles, les études seront menées par Stéphane Blanc de l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien de Strasbourg (CNRS/Unistra). Des prélèvements musculaires et osseux destinés aux deux laboratoires français seront donc effectués sur dix autres souris sur le site même de l’atterrissage. Le but est d’utiliser la puissance des techniques de pointe pour déterminer au niveau musculaire et osseux le fonctionnement/mal fonctionnement détaillé des réseaux métaboliques et des activités cellulaires en jeu dans les mécanismes d’adaptation. L’exploration osseuse va bénéficier des techniques d’exploration les plus sophistiquées (nanotomographie par rayonnement synchrotron, nanoindentation).

Toutes ces études, menées dans le cadre de la biologie spatiale, visent une meilleure compréhension des mécanismes et des facteurs de diverses pathologies existant sur Terre – risque cardio-vasculaire, ostéoporose et syndrome métabolique – puisque la recherche spatiale offre à l’heure actuelle les seuls modèles d’inactivité physique extrême au long cours pour tester les effets de la sédentarité.

Préparer l’homme à un vol spatial de longue durée

Le séjour en microgravité entraîne une décalcification osseuse similaire à l’ostéoporose qui touche les femmes après 50 ans et les hommes après 65 ans, ainsi qu’une fonte musculaire. Des prélèvements musculaires et osseux destinés aux 2 laboratoires français seront donc effectués sur dix autres souris sur le site même de l’atterrissage. Le but est d’utiliser la puissance des techniques d’exploration les plus avancées (protéomique, lipidomique, métabolique) pour déterminer au niveau musculaire et osseux le fonctionnement/malfonctionnement détaillé des réseaux métaboliques et des activités cellulaires en jeu dans les mécanismes d’adaptation à l’espace et comprendre comment ces phénomènes pourraient être inversés. L’exploration osseuse va bénéficier des techniques d’exploration les plus sophistiquées (nanotomographie par rayonnement synchrotron, nanoindentation).

Les objectifs à long terme sont de confronter ces résultats à ceux obtenus chez l’homme lors de simulation d’impesanteur par alitement (Bedrest) et d’ouvrir de nouvelles voies ciblées pour la mise en place de contremesures efficaces (mécanique, nutritionnelle ou pharmacologique) en support à l’exploration planétaire. Ces expériences visent à mieux comprendre les mécanismes intimes de l’ostéoporose et des syndromes métaboliques qui touchent les personnes en surpoids.

source @CNES

 

Légionellose : reprogrammation inédite des cellules hôtes à l’avantage de la bactérie Legionella pneumophila

 

Des chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Institut Curie et de l’Inserm, ont mis en évidence un mécanisme qui permet à la bactérie Legionella pneumophila (agent principal de la légionellose) de « reprogrammer » l’expression des gènes des cellules qu’elle infecte. Ce mécanisme, jamais observé auparavant, facilite la survie et la prolifération de Legionella pneumophila pendant l’infection. Ces travaux apportent de précieuses informations sur la régulation de l’expression des gènes, ainsi qu’un éclairage important sur les tactiques employées par les bactéries pour manipuler les cellules hôtes. Ces recherches sont publiées en ligne le 17 avril sur le site de Cell Host & Microbe.

Afin d’échapper aux défenses immunitaires et de proliférer sans encombre, les pathogènes intracellulaires ont recours à diverses stratégies.

Certains sont capables de moduler l’expression des gènes d’une cellule hôte à leur avantage. Une des façons d’y parvenir est d’initier des modifications d’ordre épigénétique (c’est-à-dire de modifier non pas directement les gènes, mais leur environnement). C’est le cas de la bactérie Legionella pneumohila, agent de la légionellose, une maladie qui entraîne une infection pulmonaire aigüe et qui est potentiellement mortelle en l’absence de traitement.

Les équipes de Carmen Buchrieser, chef de l’unité mixte Biologie des bactéries intracellulaires, Institut Pasteur/CNRS, à l’Institut Pasteur, et de Raphaël Margueron, du Laboratoire Génétique et biologie du développement (CNRS/Institut Curie/inserm/Université Pierre et Marie Curie), à l’Institut Curie, viennent de mettre à jour un mécanisme épigénétique inédit qui permet à Legionella pneumophila de modifier l’expression des gènes des cellules hôtes afin de faciliter son propre développement. Au total, les scientifiques suggèrent un changement du niveau d’expression dans 4870 gènes de l’hôte. Certains de ces gènes, comme ceux codant pour l’interleukine 6 ou le récepteur TLR5, sont directement impliqués dans l’immunité innée.

Legionella pneumophila

Crédit photo : ©Institut pasteur

Le mécanisme déployé par Legionella pneumophila est le suivant : la bactérie secrète une enzyme appelée RomA dont l’action entraine une modification de la structure et de la conformation de l’ADN de la cellule hôte, ce qui restreint l’accès à de nombreux gènes. En conséquence, l’expression de ces gènes est nettement diminuée.

L’ensemble de ces travaux permet d’en savoir plus sur la régulation de l’expression des gènes eukaryotes (cellules possédant un noyau), et donc sur le fonctionnement des cellules en général.
Ils apportent également des informations sur les moyens mis en oeuvre par les pathogènes intracellulaires pour survivre et se développer pendant l’infection.

Maladie du foie : comprendre pour une meilleure prise en charge

Un certain nombre de patients hospitalisés pour des complications de cirrhose développent très rapidement un syndrome caractérisé par la défaillance aiguë du foie et/ou d’autres organes vitaux (ACLF)[1]. Jusqu’à présent, ce syndrome n’avait pas reçu de critères diagnostiques précis. Dans cette étude prospective, conduite par le Dr Richard Moreau, directeur de recherche Inserm (Unité mixte de recherche 773 « Centre de Recherche biomédicale Bichat-Beaujon »; Inserm/Université Paris Diderot) et praticien attaché dans le service d’hépatologie de l’hôpital Beaujon (AP-HP), les chercheurs ont étudié une cohorte de 1343 patients de 12 pays européens. Les résultats publiés dans la revue Gastroenterology, décrivent pour la première fois le profil spécifique des malades atteints de ce syndrome associé à la cirrhose. Ils pourraient également permettre d’affiner les règles actuelles d’attribution des organes aux malades les plus sévères, pour lesquels le risque de décès précoce est élevé.

La cirrhose est une maladie irréversible du foie. Elle se caractérise par une inflammation chronique qui entraîne la destruction des cellules hépatiques et leur régénération anarchique, sous forme de nodules. La maladie conduit à la perte des fonctions de l’organe et s’accompagne de multiples complications. Lorsque ces complications apparaissent (hémorragie digestive, infection bactérienne, accumulation de liquide dans l’abdomen…), on parle de cirrhose décompensée et les patients sont alors hospitalisés.

Un certain nombre d’entre eux développent rapidement un syndrome caractérisé par la défaillance aiguë du foie et/ou d’autres organes vitaux1 (ACLF pour « acute-on-chronic liver failure »). Ce syndrome est associé à un risque élevé de décès à un mois et n’avait, jusqu’à présent, pas de critères diagnostiques clairement établis permettant de décrire les malades qui en sont atteints.

Dans le cadre d’un consortium[2], des chercheurs de l’unité mixte de recherche 773 « Centre de recherche biomédicale Bichat-Beaujon » (Inserm/Université Paris Diderot), ont analysé les données de 1343 patients hospitalisés pour une complication aiguë d’une cirrhose entre février et septembre 2011 dans 29 services d’hépatologie localisés dans 12 pays européens[3]. Ils ont pu ainsi définir des critères diagnostiques robustes pour l’ACLF et montré qu’un tiers des patients enrôlés dans l’étude ont développé ce syndrome.

Les chercheurs ont constaté que, comparés aux patients sans ACLF, les malades développant une défaillance aiguë d’organe(s) étaient plus jeunes, souffraient plus fréquemment d’alcoolisme, avaient davantage d’infections bactériennes, des niveaux sanguins plus élevés de globules blancs et d’autres marqueurs de l’inflammation des organes.

De manière inattendue, la défaillance était plus sévère chez les patients sans antécédents de complications de cirrhose. On observait pour ces patients un nombre élevé de dysfonctionnements des organes (foie, rein, cerveau), de globules blancs dans le sang et une mortalité dans le mois qui suit l’admission à l’hôpital 15 fois plus élevée, comparés aux patients avec antécédents.

« L’identification des critères pour définir la défaillance aiguë d’organe(s) nous a permis de montrer qu’il s’agit d’un syndrome distinct des complications de cirrhose. En plus des défaillances des organes et de la forte mortalité associée, le développement de cette pathologie dépend de l’âge et des antécédents du patient. explique Richard Moreau, directeur de recherche Inserm, investigateur principal de l’étude.

Nous espérons mieux identifier les personnes à risque de décès précoce afin d’améliorer leur prise en charge. De plus, ces résultats pourraient conduire à affiner les règles actuelles d’attribution des organes pour la greffe des malades les plus sévères » conclut-il.

Foie

Le foie et la cirrhose

Le foie est un organe vital qui assure notamment le stockage du glucose et sa production ainsi que la synthèse et la dégradation d’autres produits (triglycérides, cholestérol, lipoprotéines, facteurs de coagulation).
Il y a environ 700 000 cas de cirrhose en France, dont 30 % au stade sévère, qui entrainent 10 000 à 15 000 décès par an. Le diagnostic survient en moyenne à l’âge de 50 ans.
Toutes les personnes exposées à un risque de cirrhose ne développent pas la maladie. Celle-ci ne se déclare en effet que dans 10 % à 20 % des cas.
La transplantation hépatique est le seul traitement à proprement parler de la cirrhose. Les premiers patients éligibles sont ceux dont l’espérance de vie à trois mois est la plus faible. Chaque année, environ 1 000 patients sont transplantés en France.
Consulter le dossier d’information sur le site Inserm.fr


[1] Rein, cerveau, poumon, appareil circulatoire

[2] Consortium appelé CLIF (pour « Chronic Liver Failure ») réunissant des chercheurs français et collaborateurs européens ;Richard Moreau est l’investigateur principal de la première étude conduite sous l’égide de ce Consortium..

[3] France, Belgique, Angleterre, Italie, Espagne, Allemagne, Pays-Bas, Irlande, Suisse, Autriche, Danemark, Tchéquie

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