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Et si la méditation permettait de mieux vieillir ?

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Et si méditer améliorait le vieillissement ? C’est ce que suggèrent les résultats d’une étude pilote menée par des chercheurs de l’Inserm basés à Caen et Lyon. 73 personnes âgées de 65 ans en moyenne ont passé des examens d’imagerie cérébrale. Parmi elles, les « experts en méditation » (avec 15 000 à 30 000 heures de méditation à leur actif) présentaient des différences significatives au niveau de certaines régions du cerveau. En permettant une réduction du stress, de l’anxiété, des émotions négatives et des problèmes de sommeil qui ont tendance à s’accentuer avec l’âge, la méditation pourrait réduire les effets néfastes de ces facteurs et avoir un effet positif sur le vieillissement cérébral. Ces résultats ont été publiés dans la revue Scientific Reports.

Avec l’âge, une diminution progressive du volume cérébral et du métabolisme du glucose apparaissent avec, pour conséquence, un déclin des fonctions cognitives. Ces changements physiologiques peuvent être exacerbés par le stress et une mauvaise qualité du sommeil. Ces deux derniers paramètres sont considérés comme des facteurs de risque de la maladie d’Alzheimer. Agir sur le stress et le sommeil pourrait donc faire partie de la panoplie d’outils utiles pour retarder le plus possible l’apparition de la maladie. Une des pistes de recherche, menée notamment à l’Inserm, se focalise sur l’aide de la méditation pour y parvenir.

C’est ainsi qu’une étude pilote menée par des chercheurs Inserm de Caen et Lyon a exploré la possibilité que la méditation puisse décaler de quelques années l’âge auquel les changements cérébraux favorables au développement d’Alzheimer apparaissaient. Pour cela, ils ont étudié le fonctionnement du cerveau de 6 personnes pratiquant la méditation. « Les « experts » ayant participé à l’étude sont âgés de 65 ans en moyenne et ont entre 15 000 et 30 000 heures de méditation derrière eux. Nous les avons sélectionnés car ils pratiquent la méditation selon différents courants traditionnels bouddhistes ce qui nous permet d’avoir un panel représentatif », explique Gaël Chételat, chercheuse Inserm et première auteure de ces travaux. Puis les chercheurs ont comparé le fonctionnement de leur cerveau à celui de 67 témoins non-méditants eux aussi âgés en moyenne de 65 ans. Un groupe plus large de 186 personnes âgées de 20 à 87 ans a également été inclus pour évaluer les effets classiques du vieillissement sur le cerveau et mieux comprendre les effets particuliers de la méditation.

L’ensemble des personnes ayant participé à cette étude ont été soumises à des examens neurologiques par IRM et TEP au sein de la plateforme d’imagerie biomédicale Cyceron à Caen. Des différences significatives ont été  mises en évidence au niveau du volume de la matière grise et du métabolisme du glucose. Dans le détail, les résultats d’examens montrent que le cortex frontal et cingulaire et l’insula des personnes pratiquant la méditation étaient plus volumineux et/ou avaient un métabolisme plus élevé que celui des témoins, et ce, même lorsque les différences de niveau d’éducation ou de style de vie étaient prises en compte. « Les régions cérébrales détectées avec un plus grand volume ou métabolisme chez les personnes pratiquant la méditation sont spécifiquement celles qui déclinent le plus avec l’âge », explique Gaël Chételat. Les effets de l’âge évalués dans cette même étude chez les personnes non-méditantes âgées de 20 à 87 ans se concentraient effectivement sur certaines régions bien particulières – les mêmes que celles qui étaient préservées chez les méditants âgés.

Ces premiers résultats suggèrent que la méditation pourrait réduire les effets néfastes de ces facteurs sur le cerveau et avoir un effet positif sur le vieillissement cérébral, possiblement en permettant une réduction du stress, de l’anxiété, des émotions négatives et des problèmes de sommeil qui ont tendance à s’accentuer avec l’âge.

Bien entendu, il s’agit d’une étude pilote donc il faudra réitérer ces observations sur des échantillons de personnes plus grands afin d’obtenir des résultats plus robustes. Par ailleurs, les chercheurs s’attellent aussi à comprendre quels sont les mécanismes qui permettraient à la médiation d’avoir cet impact positif sur le vieillissement cérébral.

Les chercheurs auteurs de cette étude se sont vus attribuer un financement de 6 millions d’euros par la Commission européenne pour mener à bien un projet de plus grande envergure sur le bien vieillir nommé silver santé study. Ce projet permettra de mieux comprendre les facteurs de vie qui déterminent le bien vieillir, et de tester les bienfaits d’entraînements mentaux à la méditation ou à l’apprentissage de l’anglais sur le bien-être et la santé mentale des seniors. Il est coordonné par l’Inserm (Gaël Chételat, U1237, Caen) et regroupe dix partenaires dans 6 pays européens (la France, la Suisse, l’Angleterre, l’Allemagne, la Belgique et l’Espagne). Les premiers résultats devraient être connus en 2019.

Des objets 3D d’une précision inégalée obtenus à partir d’ADN

C’est une petite révolution dans le domaine des nanotechnologies, un chercheur de l’Inserm[1] avec l’Université d’Harvard a réussi à créer des motifs en 3D d’un niveau de sophistication jamais obtenu et ce, grâce aux quatre bases de l’ADN : A, T, C et G. En pratique, ces chercheurs sont capables de créer des objets nanoscopiques (10-9 m) à partir de 30 000 séquences d’ADN qui vont s’auto assembler et se replier à la manière de briques LEGO®. A la clé, la fabrication de nouveaux outils adaptés à la taille de nos cellules. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature.

Les nanotechnologies représentent un domaine scientifique en pleine expansion notamment quand il s’agit de créer des matériaux avec des propriétés de plus en plus spécifiques. C’est le cas des nanotubes de carbone, par exemple, qui sont très solides tout en étant légers et dont les conductivités thermique et électrique sont très importantes. Mais, il existe un champ de recherche un peu moins connu : celui des nanotechnologies à base d’ADN. Elles ont pour objectif de modeler la matière vivante afin de pouvoir l’utiliser comme outil thérapeutique à une échelle compatible avec celle de la cellule humaine. Toutefois, cette technologie dites des  briques LEGO® à ADN, apparue en 2012 se heurtait encore à un obstacle : programmer suffisamment de séquences d’ADN pour créer des objets de plus en plus complexes.

Dans ce travail publié dans Nature, les chercheurs ont franchi un cap. Leurs objets sont fabriqués suivant la méthode des briques LEGO® à partir d’un million de bases d’ADN, une taille comparable à celle du génome d’une bactérie, alors que jusqu’à présent, les objets créés étaient composés d’un millier de bases seulement.

Alors comment ça marche ?

Cela repose sur l’existence de briques, telles celles des légos®, composées chacune de 52 bases d’ADN. Une des propriétés de l’ADN repose sur le fait que les bases nucléiques d’un brin d’ADN (A, T, C ou G) peuvent interagir avec celles d’un autre brin en s’appariant toujours de la même façon. La base A avec la T et la base C avec la G. Comme les légos®, toutes ces unités ont la même forme générale mais l’ordre des 52 bases à l’intérieur détermine quelles sont les briques qui vont pouvoir s’accoler entre elles et à quel niveau.

Il suffit ensuite de choisir la forme que l’on veut créer en la dessinant ou en la choisissant dans une base de motifs 3D (cube, ours, lapin, Möbius). Puis, chaque « voxel »[2] du dessin est traduit en brique d’ADN via un programme informatique conçu par les chercheurs et baptisé Nanobricks. « Nanobricks « code » l’ADN en indiquant à l’avance l’ordre des 52 bases de chaque brique qui seront utilisées par la suite. Cette étape détermine la manière dont les 30 000 motifs initiaux vont s’emboiter les uns aux autres pour qu’une seule structure 3D finale ne soit possible, » explique Gaétan Bellot, chercheur à l’Inserm et co-auteur de ces travaux.

Une fois ces étapes informatiques passées, les 30 000 séquences sont synthétisées en laboratoire puis mélangées dans un tube. Une première étape de dénaturation est réalisée à une température de 80°C où les 30 000 séquences d’ADN sont complètement déstructurées. Dans une seconde étape, le mélange est refroidit progressivement à 25°C au rythme de 0,5°C/heure, étape à laquelle l’auto assemblage s’effectue. Les molécules se replient spontanément et prennent une forme finale conforme au modèle 3D désiré. Dans cet article, 13 objets différents ont été réalisées par les chercheurs.

Pour réussir à faire des objets à partir de 30 000 séquences, il a fallu augmenter la diversité de séquences des briques d’ADN. En explorant différente taille de briques, les équipes de recherche ont pu définir une taille de brique optimale (52 bases) qui permet à la fois de conserver une géométrie 3D similaire à une brique LEGO et d’augmenter la diversité de brique unique à 67 millions.

Ainsi, avec une plus grande diversité de briques unitaires, le niveau de sophistication des objets est plus important. Les chercheurs ont réussi à créer des objets possédant des cavités. Ce degré de précision est nécessaire pour réussir à concevoir des outils qui s’avèreront utiles et efficaces. « Avec une clé vous allez ouvrir une voiture, avec un outil ADN vous allez, par exemple, pouvoir construire une capsule dans laquelle vous pourrez introduire un médicament. Et si cet objet possède plusieurs cavités, vous allez pouvoir créer une réaction biologique en chaîne en fonction des produits présents dans chaque cavité. En s’inspirant du vivant, cette approche permettra de reproduire à l’échelle du nanomètre des solutions et inventions qui y sont produites après des millions d’années d’évolution”, explique Gaëtan Bellot.

Cette méthode présente deux avantages. Le 1er, c’est que, contrairement aux processus d’assemblages industriels comme une chaîne de montage de voitures, cette technologie compresse toutes les étapes en une seule. C’est comme s’il suffisait de mettre les différents morceaux d’une voiture en présence les uns des autres pour qu’ils s’assemblent seuls. Le second c’est la rapidité, 30 000 pièces s’auto-assemblent en quelques heures en un objet dupliqué à un milliard d’exemplaires dans un même tube.

Contrairement aux nanotubes de carbones, les nanotechnologies à base d’ADN sont biocompatibles et peuvent être rapidement éliminées dans le corps humain ou dans l’environnement. Toutefois, même si les molécules d’ADN utilisées sont synthétiques et de fait non actives biologiquement, on ne peut pas exclure une interaction potentielle avec l’ADN présent dans les organismes vivants.


[1] De l’Institut de génomique fonctionnelle (Inserm/CNRS/Université de Montpellier)

[2] Un voxel : contraction des mots « volume » et « élément  » est un pixel en 3D

Le conscient et l’inconscient travaillent de concert pour trier les images

Notre cerveau est constamment bombardé d’informations sensorielles. Loin d’être surchargé, le cerveau est un véritable expert dans la gestion de ce flux d’informations. Des chercheurs de Neurospin (CEA/Inserm) ont découvert comment le cerveau intègre et filtre l’information. En combinant des techniques d’imagerie cérébrale à haute résolution temporelle et des algorithmes d’apprentissage automatique (machine learning), les neurobiologistes ont pu déterminer la séquence d’opérations neuronales qui permet au cerveau de sélectionner spécifiquement l’information pertinente. La majeure partie de l’information est traitée et filtrée inconsciemment par notre cerveau. Au sein de ce flux, l’information pertinente est sélectionnée par une opération en trois étapes, et diffusée vers les régions associatives du cerveau afin d’être mémorisée. Ces observations sont décrites dans Nature Communications le 5.12.2017.

Les chercheurs ont mesuré l’activité du cerveau de 15 participants, pendant que ces derniers devaient repérer une image « cible » dans un flux de 10 images par seconde . Les neurobiologistes ont ainsi pu observer trois opérations successives permettant aux participants de traiter et de trier le flux d’images :

► Même si une dizaine d’images est présentée chaque seconde, chacune de ces images est analysée par les aires sensorielles du cerveau pendant environ une demi-seconde. Ceci constitue une première phase de traitement automatique, inconscient et sans effort pour nous.
► Lorsqu’on demande aux participants de porter attention et de mémoriser une image en particulier, ce n’est pas uniquement l’image ‘cible’ qui est sélectionnée, mais toutes les images qui sont encore en cours de traitement dans les régions sensorielles. L’attention du sujet aura pour effet d’amplifier les réponses neuronales induites par ces images.
► La troisième phase de traitement correspond au rapport conscient du sujet. Seule l’une des images sélectionnées induit une réponse cérébrale prolongée et impliquant les régions pariétales et frontales. C’est cette image que le sujet indiquera avoir perçue.

« Dans cette étude, nous montrons que le cerveau humain est capable de traiter plusieurs images simultanément, et ce de manière inconsciente », explique le chercheur Sébastien Marti, qui signe cette étude avec Stanislas Dehaene, directeur de Neurospin (CEA/Inserm). « L’attention booste l’activité neuronale et permet de sélectionner une image spécifique, pertinente pour la tâche que le sujet est en train d’accomplir. Seule cette image sera perçue consciemment par le sujet », poursuit le chercheur.
Assailli par un nombre toujours croissant d’informations, notre cerveau parvient ainsi, malgré tout, à gérer le surplus de données grâce à un filtrage automatique, sans effort, et un processus de sélection en trois phases.
Les avancées technologiques en imagerie cérébrale et dans les sciences de l’information ont donné un formidable coup d’accélérateur à la recherche en neuroscience, et cette étude en est un bel exemple.

Une protéine anti-oxydante pour lutter contre les altérations du microbiote intestinal et contrôler l’inflammation

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Des équipes de l’hôpital Paul-Brousse AP-HP, de l’Inserm et de l’Université Paris-Sud viennent de mettre en évidence un mécanisme de modulation du microbiote intestinal impliquant une molécule aux pouvoirs antioxydant et anti-inflammatoire appelée REG3A. Celle-ci protégerait la barrière intestinale et les bactéries les plus sensibles à l’oxygène formant le microbiote améliorant ainsi la survie et la croissance de « bonnes » bactéries. La transplantation de microbiote fécal dans des souris modèles de colite sévère ou l’administration d’une protéine recombinante REG3A à des souris sauvages révèle une franche diminution de leur susceptibilité à la maladie. Ces résultats sont publiés dans la revue Gastroenterology et constituent une nouvelle approche de manipulation du microbiote intestinal à but thérapeutique, de restauration de la symbiose hôte-microbiote et d’atténuation de l’inflammation intestinale.

Un des facteurs clés de déséquilibres dans la composition du microbiote ou « dysbiose » est le stress oxydatif intestinal. Combiné aux réponses immunitaires, il est capable d’amplifier la production de radicaux libres, l’activation de cellules inflammatoires (macrophages), les déséquilibres de composition du microbiote en faveur de bactéries aérotolérantes et les lésions de la barrière intestinale.

Le Dr Jamila Faivre du service d’Onco-Hématologie de l’hôpital Paul-Brousse, AP-HP et son équipe de l’unité 1193 « Physiopathogenèse et Traitement des Maladies du Foie » du Centre Hépatobiliaire (Inserm/Université Paris-Sud) étudient le stress oxydatif comme cible thérapeutique pour prévenir ou traiter les maladies  et/ou les désordres liés à une dysbiose.

Dans cette étude, les chercheurs montrent qu’une protéine recombinante humaine appelée REG3A est capable de modifier le microbiote intestinal en diminuant les niveaux de radicaux libres. Ce mécanisme de régulation est basé sur l’activité anti-oxydante de cette molécule.

REG3A protège les bactéries commensales intestinales du stress oxydatif en piégeant les radicaux libres et en améliorant la survie et la croissance des « bonnes » bactéries de l’intestin connues pour être très sensibles à l’oxygène.

En accord avec les données obtenues dans des cultures bactériennes in vitro, la molécule délivrée dans la lumière digestive de souris transgéniques modifie la composition du microbiote intestinal avec surreprésentation de symbionts Gram positif tels que les Clostridiales et améliore la fonction barrière et la résistance des souris dans deux modèles de colite expérimentale sévère.

En allant plus loin, les chercheurs ont observé que la transplantation de microbiote fécal provenant de souris transgéniques qui expriment fortement REG3A protège les souris sauvages conventionnelles ainsi que des souris germ-free colonisées de la colite sévère induite. De plus, l’administration intrarectale de protéine recombinante humaine REG3A à des souris sauvages diminue significativement leur susceptibilité à la colite induite.

Ces résultats suggèrent qu’une thérapie biologique basée sur l’administration de protéine recombinante REG3A est une approche originale de (re)modelage du microbiote intestinal, d’atténuation de l’inflammation intestinale voire de prévention du cancer colorectal.

Par rapport aux stratégies actuelles l’originalité de cette approche  est double : utiliser une protéine humaine produite de manière endogène dans l’intestin et renforcer la proportion de bactéries intestinales à potentialité anti-inflammatoire en augmentant la concentration intra-luminale de REG3A pour préserver la symbiose hôte-microbiote et ainsi mieux combattre l’inflammation intestinale, voire extra-intestinale.

www.inserm.fr fait peau neuve

Une nouvelle version du site web de l’Inserm vient d’être mise en ligne. Conçu et réalisé par l’Inserm et l’agence W*, le site a été repensé non seulement graphiquement mais également d’un point de vue ergonomique, technique, et éditorial. Objectif : consolider la place de l’Institut comme diffuseur d’informations relatives à la santé et à la recherche biomédicale et renforcer la visibilité de l’Inserm sur le web.

Parmi les nouveautés, on notera :

  • Une page d’accueil pour tous les publics de l’Inserm 

Dès la page d’accueil, l’internaute découvre non seulement les actualités phares du moment (découvertes, évènements…), mais il a également accès à des informations institutionnelles ou plus spécifiquement destinées aux professionnels de la recherche.

  • Une nouvelle rubrique « La recherche à l’Inserm » 

Une rubrique « tout public » qui décrit l’ensemble des pans de la recherche biomédicale dans lesquels l’Inserm est impliqué, de la recherche fondamentale à la valorisation des découvertes, du laboratoire au lit du patient. Cette rubrique met également en lumière les laboratoires et les chercheurs de l’Inserm, par le biais de reportages photographiques (issus du magazine Science&Santé) et de portraits.

  • Une nouvelle maquette pour les dossiers d’information 

Sclérose en plaques, développement du médicament, microbiote intestinal : les dossiers d’information sont les pages plus consultées du site. Une nouvelle maquette a été conçue pour les rendre encore plus attractifs. Elle introduit notamment un nouveau niveau de lecture pour les internautes les plus pressés ! Des infographies scientifiques viendront en outre enrichir ces pages très prochainement.

  • La visibilité internationale de l’Inserm sur le web est développée avec la version anglaise du site, enrichie en contenus : https://www.inserm.fr/en/

Par ailleurs, afin d’accroitre sa visibilité dans un contexte partenarial en constante évolution, l’Inserm simplifie sa communication. Cette démarche s’appuie notamment sur l’optimisation de son logo, désormais « allégé » des éléments textuels qui le composaient. Dans le même temps, l’Inserm se dote d’une signature qui symbolise les missions de l’Institut et ses valeurs :« La science pour la santé », et sa vocation internationale « From science to health ».

* W est une agence de stratégie et de création dédiée aux marques (brand management, retail, communication intégrée, digital, éditorial). Depuis sa création en 1997 par Denis Gancel et Gilles Deléris, W reçoit des distinctions créatives nationales et internationales dans toutes les disciplines.

Pour en savoir plus : www.wcie.fr / leblog.wcie.fr

Contacts presse agence W : Marion Weill – rf.eicw@lliew.m – 07.70.44.71.59

7ème rencontre nationale Recherche & Associations de malades

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Plus de 120 représentants d’associations de malades et plus de 100 chercheurs et académiciens se retrouveront le 9 décembre prochain pour la 7ème édition des rencontres nationales « Recherche & Associations de malades ». Cet événement, organisé cette année en partenariat avec l’Académie des sciences et l’Académie nationale de médecine, aura pour thème « Partage des savoirs et perspectives de recherche ». Il se déroulera à l’Académie des sciences – Institut de France.

 

La recherche participative, un levier de transformation des relations science-société

La promotion de la recherche participative, la reconnaissance de l’expertise du patient et de son entourage, la manière dont elle interagit avec le travail des scientifiques, le renforcement des relations science-société, sont autant de questions qui mobilisent dorénavant les citoyens et qui, par conséquent, sollicitent l’ouverture d’échanges et de débats approfondis avec la recherche académique.

Les relations entre le monde de la recherche et les associations de patients existent et se développent de façon réciproque, et plus encore, ces relations contribuent pleinement aux avancées de la recherche. Ces journées nationales constituent dès lors un levier d’innovation et de transformation des rapports entre recherche et société.

Les patients et les usagers sont les premiers bénéficiaires des résultats scientifiques. Renforcer leur capacité de participer en tant que citoyens-acteurs de la recherche, créer de nouvelles interactions entre les professionnels de la recherche et les patient seront plus particulièrement au cœur des débats de cette rencontre.

L’Inserm et les associations de malades

En 2003, l’Inserm a ouvert le dialogue avec le monde associatif et positionné ainsi l’Institut comme un acteur pionnier dans ce domaine. Un double dispositif innovant a été mis en place pour soutenir cette action qui s’est révélée au fil des ans robuste, pérenne et efficace :

Le groupe de réflexion avec les associations de malades (Gram), creuset de réflexions et de propositions sur les orientations stratégiques pour développer la politique de partenariat entre l’Inserm et les associations.

– Une structure opérationnelle à l’interface entre les chercheurs et le tissu associatif pour coordonner et mettre en œuvre les actions et programmes, la Mission associations recherche & société.

Aujourd’hui, l’Inserm anime un réseau associatif de plus de 500 associations dans tout le champ de la pathologie humaine et du handicap. Ces associations sont intéressées par la recherche, la soutiennent et s’y impliquent activement.

Pour en savoir plus :

Sur l’Académie des sciences

Sur l’Académie de médecine

Consulter le programme de la journée

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