Menu

Innovation : le froid pour réduire le risque de séquelles des arrêts cardiaques

Vaisseaux lymphatiques du coeur chez le rat ©Inserm/Brakenhielm, Ebba

Chaque année en France, 46 000 personnes sont victimes d’un arrêt cardiaque. Des chercheurs de l’EnvA, de l’université Paris Est Créteil, de l’Inserm et de l’institut Mondor de recherche biomédicale proposent une nouvelle approche pour mieux les prendre en charge et mieux appréhender leurs possibles conséquences. Elle repose sur une technique basée sur le froid et la ventilation liquide et est décrite dans le journal EBioMedicine.

Un nouveau pas vers une meilleure prise en charge des arrêts cardiaques vient d’être franchi ! Après 15 années de recherche, les équipes de chercheurs impliquant les professeurs Renaud Tissier (INSERM, EnvA, Institut Mondor) et Philippe Micheau (Université de Sherbrooke, Canada) ont mis au point une technologie permettant de traiter les maladies critiques en réanimation (les arrêts cardiaques notamment). Cette technique repose sur les vertus du froid. Il s’agit de faire respirer au patient inconscient un liquide froid qui va refroidir très rapidement le corps tout en assurant l’apport en oxygène. La température du corps diminue alors pour atteindre 32°C. Cet état d’hypothermie est atteint en 20 minutes contre trois à six heures avec les techniques habituelles (pour un individu de 80kg). Le froid va réduire la circulation sanguine et
réduire les besoins du corps, notamment en oxygène, et de ce fait limiter le risque de séquelles, par exemple neurologiques et cardiaques.

Les résultats de ces travaux de recherche sont publiés dans un article sur le site internet de E-biomedicine. Ils seront repris dans le numéro à venir de la revue, en janvier 2020. Dans cette nouvelle étude, les auteurs ont permis de mieux comprendre la physiologie pulmonaire au cours de la ventilation liquide, afin d’aboutir à une excellente tolérance de la procédure, tout en conservant et potentialisant les bénéfices. Un nouveau concept de ventilation liquide est alors proposé par la ventilation des poumons sous leur capacité résiduelle fonctionnelle.

À partir de ces travaux, la start up Orixha a mis au point des prototypes, déposé des brevets et réalisé les premiers tests. Orixha et Erganeo, société de transfert technologique valorisant les travaux des organismes publics de recherche, ont signé en juin une licence exclusive mondiale sur l’utilisation de cette technologie innovante.

L’enjeu est majeur pour les 46 000 victimes d’arrêts cardiaques en France chaque année. D’autant que le taux de survie après 30 jours est de 4,9%, augmentant à 10,4% lorsqu’un massage cardiaque a été effectué immédiatement après la perte de conscience.

Vers un médicament pour lutter contre une maladie intestinale grave chez l’enfant, les patients immunodéprimés

Structure 3D de l’enzyme avec la molécule AN3661 sur fond de l’intestin d’une souris immunodéficiente infectée par Cryptosporidium. ©Fabrice Laurent et Christopher Swale

Des chercheurs de l’Inserm et de l’INRA regroupés au sein des équipes de Mohamed-Ali Hakimi (Institute for Advanced Biosciences – Inserm U 1209 / CNRS UMR 5309 / UGA) et de Fabrice Laurent (INRA) viennent de découvrir un nouveau candidat-médicament pour contrôler la cryptosporidiose, une maladie intestinale grave chez l’enfant, les patients immunodéprimés et les jeunes ruminants. Au-delà de cette maladie, ces travaux sont une piste pour trouver de nouvelles pistes thérapeutiques pour d’autres infections apparentées comme la toxoplasmose ou le paludisme. Ces travaux sont publiés dans Science Translational Medicine.

La cryptosporidiose est une maladie diarrhéique causée par un parasite microscopique, Cryptosporidium, lequel se développe dans l’intestin de nombreux mammifères, notamment dans celui de l’homme. Ce parasite intestinal se propage principalement par la contamination d’eau de consommation ou de baignade où il peut survivre plusieurs jours dans les eaux chlorées, ou encore par le contact avec des animaux infectés. Au cours des 20 dernières années, l’infection par Cryptosporidium a été reconnue comme une cause fréquente de maladie hydrique chez l’homme. Selon une récente étude des Centres pour le contrôle et la prévention des maladies américains (CDC), le nombre d’épidémies à Cryptosporidium est même en augmentation. Chez l’Homme, il provoque des diarrhées aiguës, parfois fatales chez les populations les plus vulnérables comme l’enfant en bas âge souffrants de malnutrition, ou les patients immunodéprimés (par exemple ceux infectés par le VIH). Les moyens thérapeutiques sont actuellement très limités et dans certains cas inefficaces pour éliminer ce parasite.

L’étude menée par les chercheurs de l’Inserm et de l’INRA révèle la découverte d’un candidat-médicament, appelé AN3661, qui réduit drastiquement l’infection de Cryptosporidium mais également celle de Toxoplasma, le parasite responsable de la toxoplasmose.

Les équipes de recherche révèlent aujourd’hui le mécanisme d’action de cette molécule en résolvant la structure tridimensionnelle de sa cible, appelé CPSF3, chez Cryptosporidium. AN3661 se lie au cœur de l’enzyme CPSF3 et empêche ainsi la maturation des ARN messagers, un processus essentiel à la survie du parasite. Des essais précliniques en modèle murin montrent une efficacité remarquable in vivo avec des traitements de l’infection en dose unique chez des souriceaux ou des souris immunodéprimées.

Cette découverte majeure ouvre la voie vers de nouvelles stratégies et innovations thérapeutiques pour lutter contre la cryptosporidiose mais aussi les autres infections apparentées comme la toxoplasmose ou le paludisme.

Les risques de complication de l’obésité dépendraient avant tout de la composition du tissu adipeux

Maintenance et pesée d’une souris obèse au laboratoire de l’unité de recherche Inserm 1073 « Nutrition, inflamation et dysfonction de l’axe intestin-cerveau », Université de Rouen. ©Inserm/Guénet, François

Se reposer uniquement sur la quantité de masse grasse semble constituer une approche trop réductrice pour prédire efficacement le risque de complications métaboliques et cardiovasculaires associées à l’obésité. L’équipe Inserm de Laurent Lagrost (Inserm UMR1231 “Lipides, nutrition, cancer”, Université de Bourgogne-Franche-Comté, Dijon) montre que, chez la souris, c’est la composition du tissu adipeux, et non sa quantité, qui est associée à l’espérance de vie. Ces travaux sont parus dans Scientific Reports.

Plusieurs études observationnelles menées chez des sujets obèses ont montré que certains présentent un métabolisme très altéré, alors que d’autres se portent plutôt bien. Autrement dit, il existe une hétérogénéité chez les personnes obèses face aux complications liées à cette obésité.

Une équipe Inserm a voulu comprendre ce phénomène. Pour cela, elle a analysé le métabolisme et le tissu adipeux de jeunes souris obèses qui disposaient à volonté d’aliments gras et sucrés. De précédentes études ayant montré que des antioxydants peuvent améliorer l’espérance de vie des rongeurs obèses, certains animaux ont par ailleurs reçu un extrait polyphénolique riche en divers antioxydants.

Dans le laboratoire Inserm de Laurent Lagrost à Dijon, les chercheurs se sont aperçus que le régime gras et sucré altérait nettement le métabolisme des souris par rapport à des animaux contrôles non obèses. Elles présentaient notamment des signes d’hyperglycémie et d’hypercholestérolémie. Ce régime était de plus associé à un stress oxydatif important au niveau des cellules du tissu adipeux, conduisant notamment à l’accumulation de composés potentiellement toxiques tels que le cholestérol et ses dérivés oxydés. En outre, les auteurs ont constaté une infiltration importante de ce tissu adipeux par des cellules immunitaires pro-inflammatoires.  Ces souris ont vécu moins longtemps que des souris minces : leur espérance de vie était réduite en moyenne de 36%.

Antioxydants polyphénoliques

Toutefois, chez les souris ayant reçu en plus un extrait d’antioxydants polyphénoliques, les résultats sont tout à fait différents. Les animaux sont bien devenus obèses, avec une masse grasse équivalente aux rongeurs ayant reçu seulement le régime gras et sucré. Cette fois-ci néanmoins, leur espérance de vie était plus longue, équivalente à celle des animaux non obèses.

Les chercheurs ont donc regardé à quels paramètres biologiques cette différence de survie pouvait être imputable. Ils ont constaté que ces souris présentaient un métabolisme plus équilibré mais, aussi, que le niveau d’oxydation était moindre au niveau du tissu adipeux. Celui-ci présentait un taux d’infiltration par les cellules immuno-inflammatoires nettement réduit par rapport aux souris obèses. Au-delà de la masse grasse, ce sont ces facteurs qui sont associés à la pathogénicité de l’obésité.

« En utilisant ce mélange de polyphénols nous avons gommé les anomalies du tissu adipeux générées par un régime gras et sucré, et avons restauré l’espérance de vie à hauteur de souris minces, indépendamment du surpoids des animaux », résume Laurent Lagrost, responsable de ces travaux.

C’est la première fois qu’une équipe parvient à augmenter l’espérance de vie d’animaux obèses en modifiant uniquement la composition du tissu adipeux, sans perte de poids. Les chercheurs démontrent ainsi expérimentalement que la composition du tissu adipeux contribue plus que sa quantité à expliquer la pathogénicité de l’obésité chez la souris.

Si ces résultats se confirmaient chez l’homme, ces travaux pourraient avoir plusieurs retombées. D’une part, « ils montrent que la composition du tissu adipeux peut varier et que cela fragilise ou au contraire protège des dommages de l’obésité. Il faudra donc davantage tenir compte de cela lors de l’évaluation des facteurs de risque et des complications liées à l’obésité et ne pas se focaliser uniquement sur la masse grasse et le poids corporel », clarifie le chercheur.

D’autre part, « ils semblent indiquer qu’un régime alimentaire équilibré et riche en antioxydants pourrait améliorer la composition du tissu adipeux en limitant les phénomènes d’oxydation et d’infiltrations de cellules immuno-inflammatoires. Ces observations restent maintenant à vérifier chez les personnes obèses », conclut-il.

Opération Cortex, l’escape game de l’Inserm

© Emeraude Escape

Le premier escape game de l’Inserm, Opération Cortex, expérience immersive destinée à sensibiliser à la recherche en santé ouvre ses portes à toutes et tous le 15 novembre. Ce nouveau format de dialogue avec le public répond à la volonté de l’Institut de promouvoir la culture scientifique et de faire découvrir les laboratoires de l’Inserm au public.

Depuis plus de cinquante ans, l’Inserm agit au quotidien pour que la science améliore la santé de chacun. L’Institut contribue à la diffusion des connaissances et de la culture scientifique auprès des citoyens, et propose à tous des formats de culture scientifique innovants.

Dans Opération Cortex, les joueurs sont ainsi conviés à se laisser transporter en 2064, dans un futur où les scientifiques de l’Inserm ont réussi à mettre au point un cerveau artificiel, dédié à l’étude des perceptions sensorielles, du sommeil, des maladies… un outil qui offre des perspectives exceptionnelles pour faire avancer les connaissances. Mais en visitant le laboratoire qui est à l’origine de cette prouesse scientifique, tout ne va pas se passer comme prévu… et ce sera dès lors à chacun de faire carburer ses méninges pour réussir à ressortir du bâtiment !

Pour Gilles Bloch, président-directeur général de l’Inserm : « Il est important de faire entrer le public dans nos laboratoires Inserm afin qu’il se rende compte du travail réalisé au quotidien pour la recherche en santé, afin d’expérimenter la modernité des méthodes et les technologies de pointe qui y sont développées. Echanger et dialoguer avec le public de cette façon saisissante car immersive est notre pari avec cet escape game. »

Ce jeu, d’une durée de 45 minutes, s’adresse à tous à partir de 10 ans (les enfants doivent être accompagnés d’adultes). Il est suivi d’un échange privilégié avec les chercheurs de l’Inserm qui accueillent les participants. De nombreuses séances, en journée et en soirée, sont d’ores et déjà organisées dans quatre laboratoires parisiens en novembre. Des sessions seront organisées dans plusieurs villes en région dès janvier 2020. La participation est gratuite, mais l’inscription est obligatoire. L’ensemble des dates d’ouverture au public seront communiquées au fur et à mesure via le compte Facebook de l’Inserm et sur le site Inserm.fr.

Visualiser la vidéo teaser de l’évènement et l’affiche du jeu

Les laboratoires de recherche parisiens accueillant l’escape game :

Ont participé au comité scientifique et organisationnel de l’Escape Game : Thierry Galli, directeur de recherche Inserm, directeur de l’Institut de psychiatrie et de neurosciences de Paris ; Nicolas Ramoz, chercheur Inserm, spécialiste en neuropsychiatrie moléculaire ; Diana Zala, chercheuse Inserm spécialiste en neurobiologie cellulaire ; Armelle Rancillac, chercheuse Inserm, neurobiologiste ; Elisabeth Davenas, secrétaire générale de l’Institut de psychiatrie et de neurosciences de Paris ; Patricia Oliviero, chargée de communication à l’Institut du cerveau et de la moelle épinière ; Thu Mai Nguyen, manager de projet scientifique à l’ART Ultrasons biomédicaux ; Cyrille Mahieux, secrétaire général du Paris centre de recherche cardiovasculaire ; Muriel Delacroix, gestionnaire administrative, Paris centre de recherche cardiovasculaire.

Conception et réalisation du jeu : agence Emeraude Escape.

Dossier de presse : Diabète de type 1 : l’Inserm fait le point sur les recherches

Îlots pancréatiques observés au microscope ©François Pattou/Université de Lille

De la découverte de l’insuline en 1921 jusqu’aux premières greffes de pancréas à la fin des années 60, l’histoire récente de la recherche sur le diabète de type 1 a été jalonnée de succès. Ces avancées scientifiques et médicales ont transformé le pronostic et la qualité de vie des malades.  

En France et à l’étranger, les chercheurs continuent d’œuvrer pour améliorer la prise en charge des patients. À l’Inserm, onze équipes réparties dans neuf unités travaillent sur le sujet. Leurs activités portent principalement sur la caractérisation des cellules du pancréas et tentent de parvenir à une meilleure compréhension de la maladie (facteurs de risque, susceptibilité génétique, mécanismes physiopathologiques) et de ses complications.

L’une de ces équipes explore à Lille la transplantation d’îlots, technique prometteuse qui fait l’objet d’une nouvelle publication dans la revue Diabetes Care[1] et d’une mise au point dans The Lancet[2]. D’autres pistes très intéressantes sont aujourd’hui également à l’étude, notamment l’immunothérapie ou le développement de pancréas artificiels.

 

I. La recherche sur le diabète de type 1 à l’Inserm

Les équipes Inserm sont impliquées dans de nombreux projets collaboratifs pour faire avancer les traitements sur le diabète de type 1. Quelques-uns ont d’ores et déjà donné des résultats prometteurs.

  • Le projet EXALT (2014-2019)[3], auquel a participé l’équipe Inserm de Christian Boitard à l’Institut Cochin, visait à évaluer les effets d’une immunothérapie innovante sur des patients atteints de diabète de type 1. Fondée sur l’administration d’un peptide, l’objectif de cette immunothérapie était de modifier la réaction auto-immune dirigée spécifiquement contre les cellules bêta du pancréas. La première partie du projet a montré dans des modèles expérimentaux qu’il y a bien un effet sur la réaction auto-immune du diabète. Les résultats de l’étude clinique de phase 1b sont en cours d’analyse.

 

  • Le projet européen Hypo-RESOLVE,[4] mené sur la période 2018-2022 par Éric Renard à Montpellier (Inserm 1191/UMR 5203), vise à consolider les connaissances scientifiques au sujet de l’hypoglycémie. L’idée est de créer une base de données cliniques pérenne, de mener des études pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de l’hypoglycémie et de réaliser une série d’analyses statistiques pour en définir les facteurs de prédiction et les conséquences. Par ailleurs, les chercheurs souhaitent aussi calculer le coût financier de l’hypoglycémie dans les pays européens. 

 

  • « Pancréas artificiel » : Éric Renard et ses collègues ont mené des travaux en collaboration avec l’Université de Virginie (Charlottesville, VA, USA) pour créer un pancréas artificiel. Le système algorithmique développé a été intégré dans le dispositif Tandem Control-IQ, en vue de commercialisation (voir la photo ci-dessous). Testé actuellement en France chez 120 enfants atteints de diabète de type 1 dans le cadre d’un programme hospitalier de recherche clinique national, les données de l’analyse intermédiaire indiquent un maintien à un taux normal de glycémie 71% du temps sur 24h, avec une réduction significative du temps passé en hypo- et en hyperglycémie. Si le nom peut porter à confusion, il faut savoir que le pancréas artificiel n’est pas un faux organe qui serait greffé au patient. Il s’agit plutôt d’une technologie externe, constitué de trois éléments clés : un capteur, une pompe et un algorithme. Le capteur sous-cutané mesure la glycémie du patient en continu. La pompe perfuse l’insuline par l’intermédiaire d’une fine tubulure positionnée sous la peau. L’enjeu du pancréas artificiel réside aujourd’hui dans la troisième partie du système : l’algorithme capable de faire le lien entre le capteur et la pompe de façon automatique. 

 

  • L’équipe Inserm de Raphaël Scharfmann à l’Institut Cochin a apporté au cours des dix dernières années de nouveaux modèles cellulaires du diabète de type 1, sous forme de lignées de cellules bêta humaines. Elle cherche aujourd’hui à développer des thérapies innovantes fondées sur l’usage des cellules souches.

II. Alternative à l’insulinothérapie

a) Îlots producteurs d’insuline

Dans ce contexte d’innovations permanentes, l’allogreffe d’îlots de Langerhans, ces cellules spécialisées du pancréas qui produisent l’insuline, s’est aussi imposée comme une piste thérapeutique particulièrement séduisante. Depuis une vingtaine d’années, François Pattou, Marie-Christine Vantyghem et Julie Kerr-Conte au sein de l’unité Inserm 1190 « Recherche translationnelle sur le diabète » et leurs collègues des services de chirurgie et d’endocrino-diabétologie du CHU de Lille ont développé cette approche et greffé plus de cinquante personnes.

Au-delà du bénéfice incontestable pour les patients, leurs travaux illustrent parfaitement l’apport de la recherche translationnelle et des échanges entre laboratoire et services hospitaliers pour faire progresser les connaissances et les traitements de la maladie.

En France, 3,9 millions de personnes sont diabétiques. Parmi elles, environ 5 % sont atteintes d’un diabète de type 1. Cette forme de la maladie est due au déficit d’une hormone appelée insuline, qui entraîne une élévation prolongée de la concentration de glucose dans le sang (l’hyperglycémie).[5]  Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune, puisqu’elle est causée par un dysfonctionnement des cellules immunitaires, qui identifient les îlots de Langerhans du pancréas comme des cellules étrangères à l’organisme, et les éliminent. Ces îlots ne peuvent donc plus assurer leur fonction normale de production de l’insuline.

b) Principe de la greffe

À l’heure actuelle, le traitement de référence du diabète de type 1 repose sur l’administration d’insuline, soit en injections sous-cutanées plusieurs fois par jour, soit par pompe. Les patients ont recours à des analogues d’insuline humaine qui permettent de rétablir et maintenir les taux de glycémie à un niveau normal.

Néanmoins, chez certains patients, le diabète n’est pas parfaitement régulé par ce traitement, malgré un suivi strict des conseils alimentaires et thérapeutiques. Des complications sévères peuvent alors survenir. Un contrôle glycémique insuffisant peut en effet être délétère pour les organes, affectant en premier lieu le cœur et les vaisseaux, mais aussi les petites artères qui alimentent les reins, les nerfs des membres inférieurs et la rétine.

À côté des approches technologiques (pompe à insuline, capteurs de glucose et bientôt pompe en boucle fermée), l’approche biologique par la greffe d’îlots a constitué une étape essentielle pour la recherche sur le diabète. En permettant de restaurer une sécrétion d’insuline quasi physiologique, la greffe de cellules insulino-sécrétrices transforme la vie des patients, qui se trouvaient jusqu’ici en impasse thérapeutique.

Le principe de la greffe d’îlots ou thérapie cellulaire du diabète est de remplacer les cellules détruites du pancréas afin de rétablir une production régulée d’insuline. Se faisant, elle permet de normaliser le contrôle glycémique des malades, voire d’interrompre l’insulinothérapie. « La greffe d’îlots est proposée à deux profils de patients : d’une part ceux qui ont un diabète de type 1 très instable, souvent ancien, avec notamment la survenue d’hypoglycémies sévères et/ou non ressenties, d’autre part les patients greffés d’un rein, qui prennent déjà des médicament immunosuppresseurs qu’il suffit alors d’ajuster », souligne Marie-Christine Vantyghem.

II. Deux décennies de greffes

a) Les débuts de la greffe d’îlots

Pendant longtemps, pour les patients diabétiques de type 1 dont les complications rénales justifiaient une greffe de rein, la greffe simultanée de pancréas entier a représenté l’alternative thérapeutique la plus efficace à l’insulinothérapie. Cette tendance pourrait néanmoins s’inverser au cours des prochaines années, car cette procédure comporte des risques non négligeables. Il s’agit en effet d’un organe fragile et difficile à prélever chez les donneurs.

L’injection des îlots, c’est-à-dire seulement des cellules utiles, sécrétrices d’insuline, constitue une intervention moins lourde et tout aussi efficace.  « La greffe de pancréas est une intervention efficace mais au prix d’un risque élevé de complications parfois sévères. Tant que la greffe d’îlots ne fonctionnait pas bien, et qu’elle ne rétablissait pas un contrôle glycémique adapté, la greffe du pancréas permettait de meilleurs résultats. Mais la greffe d’îlots, moins risquée, a beaucoup progressé et peut être proposée aujourd’hui chez des patients qui ne supporteraient pas une greffe de pancréas », précise François Pattou.

Les premiers essais expérimentaux puis cliniques de cette technique remontent à la fin des années 60. Toutefois, c’est l’année 2000 qui est considérée comme un tournant majeur dans l’histoire de l’allogreffe d’îlots. Cette année-là, des chercheurs canadiens publient les résultats d’un essai clinique dans le New England Journal of Medicine[6]. Grâce à une greffe d’îlots pancréatiques, sept patients atteints d’un diabète de type 1 sont devenus entièrement insulino-indépendants. Ils n’avaient plus besoin d’avoir recours aux injections d’insuline depuis un an.

 « Après 2000, les travaux autour de cette procédure ont explosé, et d’autres succès ont été rapportés dans le monde, notamment par notre groupe. Le problème, c’est que très peu d’études se sont ensuite intéressées aux patients sur la durée, et nous sommes les premiers à présenter les résultats d’une étude à 10 ans », soulignent François Pattou et Marie-Christine Vantyghem.

b) Suivi sur 10 ans

La nouvelle étude publiée dans Diabetes Care de François Pattou, Marie-Christine Vantyghem et leurs équipes, retrace en effet la trajectoire de 28 patients ayant bénéficié d’une greffe d’îlots entre 2003 et 2012. Souffrant d’insuffisance rénale, la moitié d’entre eux avaient en outre déjà été greffés du rein.  

Avant ces travaux, plusieurs groupes avaient déjà publié des résultats sur l’évolution de patients greffés avec des îlots pancréatiques, mais aucun n’était allé au-delà d’un suivi à cinq ans. Tous soulignaient des bénéfices cliniques pour les patients et une amélioration de leur qualité de vie. Toutefois, en l’absence d’un suivi rigoureux à plus long terme, des questions demeuraient en suspens : les bénéfices de la greffe d’îlots déclinaient-ils au-delà de cinq ans ? Qu’en était-il des complications associées à la prise d’immunosuppresseurs ?

Le protocole opératoire pour réaliser la greffe d’îlots pancréatiques a été mis en place au cours des deux dernières décennies par l’équipe lilloise, en mettant l’accent non seulement sur la qualité, mais aussi sur la quantité des îlots greffés. « Nous avons choisi de greffer initialement un nombre important d’îlots. S’ils proviennent d’un pancréas particulièrement robuste, et contenant beaucoup d’îlots, une seule greffe peut suffire. Cette situation est cependant l’exception et une ou deux greffes supplémentaires sont le plus souvent nécessaires. La particularité de notre programme est de planifier les nouvelles greffes rapidement, sans les conditionner aux résultats de la première, pour donner toutes les chances aux patients de retrouver une production d’insuline normale », explique François Pattou.

Greffe d’îlots : quelques mots sur la procédure

Les îlots sont aujourd’hui isolés dans quelques laboratoires spécialisés, à Lille par l’équipe de Julie Kerr-Conte, mais aussi à Genève, Paris, Montpellier et Strasbourg à partir de pancréas prélevés chez des donneurs en état de mort cérébrale. 

La préparation d’îlots est ensuite injectée dans le foie par une courte incision abdominale ou par voie percutanée afin de perfuser les îlots collectés dans la veine porte du foie. La thrombose constitue le risque principal de cette procédure, et les patients doivent donc recevoir des anticoagulants.

Îlots pancréatiques observés au microscope – François Pattou/Université de Lille

c) Des résultats prometteurs

Dans le cadre de leur étude, les patients ont été vus à l’hôpital au moins une fois par an pendant dix ans pour vérifier l’état de la greffe. La plupart ont été suivis de façon trimestrielle. À chaque visite, la situation clinique, l’équilibre glycémique, les besoins en insuline exogène (apportée de l’extérieur) et les complications du traitement et du diabète étaient évaluées.

L’équipe de recherche avait choisi d’étudier comme critère principal l’insulino-indépendance avec un équilibre glycémique normal. Les médecins souhaitaient en effet déterminer la proportion de leurs patients capable de maintenir un bon contrôle glycémique, sans apport exogène d’insuline. L’étude souligne que c’est le cas au bout de cinq ans pour la moitié des 28 patients, et à dix ans, encore pour près d’un tiers (28 %). Ces résultats sont similaires à ceux obtenus avec la greffe de pancréas entier.

Les chercheurs ont également montré que 80 % des patients avaient une greffe toujours fonctionnelle au bout de cinq ans, sans évènement majeur d’hypoglycémie. Après dix ans, c’était toujours le cas pour les deux tiers d’entre eux. Enfin, la fonction rénale ne s’était pas détériorée de façon significative, malgré la possible toxicité rénale des immunosuppresseurs, celle-ci étant probablement compensée d’une part par un ajustement étroit des doses, d’autre part par l’excellent contrôle glycémique obtenu chez la plupart des patients.

Ces résultats montrent que la greffe permet d’améliorer considérablement l’équilibre glycémique des patients diabétiques de type 1 instables, de les mettre à l’abri du risque potentiellement mortel des hypoglycémies sévères et non ressenties, d’éviter les complications graves de la maladie et d’augmenter significativement leur qualité de vie. 

Pour comprendre pourquoi la greffe est plus efficace à long terme chez certains patients que chez d’autres, plusieurs pistes se dessinent. « Il semblerait qu’il y ait un signal en faveur des femmes, et certains éléments expérimentaux montrent que la présence d’œstrogènes serait favorable à la survie des îlots. Les patients qui ont les meilleurs résultats à long terme sont surtout ceux qui avaient retrouvé un bon contrôle glycémique juste après la greffe. Si nous voulons l’optimiser, il faut miser sur la qualité et la quantité des îlots que nous greffons au départ », indiquent François Pattou et Marie-Christine Vantyghem.

Les démarches pour le remboursement de la greffe d’îlots sont actuellement engagées auprès de la Haute Autorité de santé. La réponse est attendue pour 2020.

 

III. Quelles perspectives d’avenir ?

Différents problèmes demeurent, notamment le possible rejet immunologique des cellules greffées, et le nombre limité de cellules insulino-sécrétrices humaines disponibles pour la greffe dans le contexte actuel de pénurie de donneurs.

En effet, pour éviter le rejet de leur greffe, les patients doivent se soumettre à un traitement immunosuppresseur qui comporte un certain nombre d’effets indésirables. Plusieurs équipes s’efforcent aujourd’hui de trouver de nouvelles solutions pour éviter ce rejet de greffon. Par ailleurs, afin de développer des alternatives aux donneurs humains, de nombreuses équipes dans le monde mènent actuellement des études visant à produire des îlots à partir de cellules souches pluripotentes, et de les greffer avec succès[7].

Ces deux problématiques pourraient être résolues par une approche commune pour diffuser plus largement la thérapie cellulaire du diabète : « Le Graal serait de produire au laboratoire des îlots à partir de cellules souches puis de les greffer au sein d’une capsule de biomatériaux les protégeant du système immunitaire », souligne François Pattou.

De plus, de nombreux travaux sont en cours pour développer des pancréas artificiels totalement autonomes. À l’heure actuelle, le contrôle glycémique obtenu avec ces dispositifs externes reste inférieur à celui obtenu par la greffe et la restauration « biologique » de la sécrétion d’insuline.  « Ces approches s’avèrent néanmoins complémentaires et seront proposées en fonction du profil de chaque patient », précise Marie-Christine Vantyghem

La publication des résultats de la greffe d’îlots à 10 ans est une nouvelle étape importante dans le traitement du diabète de type 1. Ces résultats démontrent en effet que la thérapie cellulaire peut fonctionner sur le long germe si la masse d’îlots transplantée est suffisante.   Ces travaux ouvrent des perspectives très intéressantes pour toutes les équipes qui travaillent sur de nouvelles sources de cellules insulino-sécrétrices, produites notamment à partir de cellules souches et qui permettront de pallier le manque de donneurs.

IV. Témoignages de patients

Michèle, 61 ans, greffée depuis 14 ans

©Alain Vanderhaegen, Direction Communication du CHU de Lille

« Votre fille ne vivra pas au-delà de l’année 2000. Elle ne se mariera jamais et n’aura pas d’enfants ».  C’est en ces termes qu’un médecin peu empathique déclare à la mère de Michèle que son enfant souffre de diabète de type 1. À ce moment, la fillette ne comprend pas bien ce qui est en train de se passer. Nous sommes dans les années 1970, et l’an 2000 lui paraît bien loin. Elle ne se sent pas malade. Certes, ces derniers temps elle avait beaucoup maigri, mais elle n’a souffert d’aucun malaise.

Tout à coup, tout change. Son hospitalisation en dortoir, seule petite fille au milieu de personnes âgées victimes d’importantes complications liées au diabète, notamment des amputations, est vécue comme un véritable traumatisme. « Psychologiquement, cela a été très dur. Ensuite, j’ai eu une vie de mensonges, à éviter les questions des autres », explique-t-elle.

La prise des traitements est difficile. Il faut affuter les aiguilles, faire bouillir les seringues et s’injecter l’insuline, avec en permanence le sentiment de honte, la volonté de se cacher. Michèle avance, elle tient le coup. Elle rencontre son mari Jacques, avec qui elle a un fils. Tous deux la soutiennent. Tout petit, son garçon a appris à réagir face aux hypoglycémies de sa mère, à aller chercher le sucre dans les placards quand celle-ci en manifeste le besoin.

Mais les crises d’hypoglycémie sévères se font plus fréquentes. Certains jours, ce sont cinq à six crises qui se succèdent, laissant Michèle et ses proches épuisés. Son diabétologue, qui avait rencontré les équipes lilloises lors d’une conférence, décide alors de l’orienter vers la greffe d’îlots. Il lui faudra un an pour qu’elle se décide à sauter le pas, en 2006. Trois greffes s’enchainent alors très rapidement. Tout de suite après la troisième, Michèle peut arrêter les injections d’insuline.  « Que les cellules proviennent de donneurs décédés me bloquait. J’avais aussi peur que la greffe me transforme. De fait, cela a changé ma vie mais je suis restée la même, à la différence qu’il y a toujours avec moi ces trois personnes. Il y a cette ombre-là qui est permanente. C’est pourquoi, si la recherche pouvait avancer sur la greffe à partir de cellules souches, cela serait un grand pas en avant », souligne-t-elle.

Cela fait maintenant 14 ans que Michèle a arrêté l’insuline, qu’elle prend les médicaments immunosuppresseurs tous les jours, sans effets indésirables majeurs. Pour ses proches comme pour elle, c’est une libération. « Je suis redevenue une femme libre, avec mon mari nous pouvons refaire des choses de manière indépendante. Parfois je m’inquiète du vieillissement de la greffe, revenir en arrière serait inconcevable », dit-elle.

 

Carole, 60 ans, greffée depuis 4 ans

©Alain Vanderhaegen

À 14 ans, Carole rentre en seconde, à l’internat. L’expérience lui déplait, d’autant qu’elle ne cesse de s’évanouir. Cependant, lorsque ses parents la changent de lycée, les choses semblent aller mieux. Elle se sent bien, ne pense plus à ses malaises. Jusqu’à une visite médicale qui révèle du sucre dans ses urines, suivie d’une prise de sang qui confirme le diagnostic de diabète de type 1.

À l’école, après un mois d’hospitalisation, tout le monde fait très attention à elle. « Je pouvais dire n’importe quoi en classe, parce qu’on se disait : « la pauvre, elle n’y est pour rien, elle est diabétique« .  J’en ai bien profité, je me suis amusée », explique-t-elle.

Elle supporte bien les traitements, mange presque normalement, passe son bac et devient institutrice. Sur son lieu de travail, elle a toujours des bouteilles de jus d’orange à portée de main en cas de crise.

Mais progressivement, les hypoglycémies se font plus sévères, elles sont non ressenties. Elles empiètent sur son quotidien et détériorent sa qualité de vie. « À la naissance de ma fille, les médecins n’avaient pas tenu compte de mon diabète. J’ai fait un œdème pulmonaire, j’ai été hospitalisée ailleurs. Je n’ai pas vu mon bébé pendant 15 jours, et j’ai fait la grève de la faim pour qu’on me laisse la voir. Quand je suis sortie de l’hôpital, un matin j’ai fait une hypoglycémie. Soudain, je ne me souvenais plus que j’avais une fille, je l’avais oubliée. Si j’avais été toute seule, j’aurais été capable de sortir et de la laisser à la maison », raconte-t-elle.

Un jour, un ami lui parle d’une émission radio, dans laquelle il a entendu parler de la greffe d’îlots qui est proposée à Lille. Carole en discute avec son diabétologue qui promet de se renseigner. Finalement, c’est elle qui trouvera les coordonnées de l’équipe.

Greffée en 2015 et 2016 à trois reprises, Carole est bien décidée à profiter à nouveau de sa vie. Dès la deuxième greffe, elle est insulino-indépendante. Cinq ans plus tard, elle vit toujours bien la prise d’immunosuppresseurs, qu’elle n’oublie jamais. Les hypoglycémies ont disparu. Elle peut désormais conduire, refaire du sport, se balader seule sans avoir à partager tout son emploi du temps avec son mari. « Je peux même remanger des gâteaux quand des proches en font. Mais j’ai tellement été habituée à ne pas manger de sucre, que maintenant en fait, je n’aime pas ça. La greffe a changé ma vie alors que j’étais dans une situation où je ne faisais plus rien par moi-même. Ces îlots, se sont mes amis, je leur ai donné un nom et je leur fête leur anniversaire », sourit-elle.

 

Béatrice, 54 ans, greffée depuis 1 an

©Alain Vanderhaegen

L’adolescence de Béatrice a été fortement perturbée par l’annonce de son diabète. Originaire d’un milieu rural près de Rennes, aucune des personnes de son entourage n’avait entendu parler de la maladie avant son diagnostic à l’âge de 11 ans. Les débuts sont difficiles : à l’école personne ne fait l’effort de comprendre la situation qu’elle traverse. Elle est obligée de manger dans les cuisines de la cantine, et se retrouve souvent seule dans la cour de récréation. Les injections d’insuline améliorent un peu la situation, même si des effets indésirables sont à noter, notamment la prise de poids à chaque augmentation des doses. Par ailleurs, Béatrice souffre de la discrimination dont elle est victime, et qu’elle retrouvera plus tard dans le milieu professionnel.

Au fil des années, de nouvelles technologies voient le jour pour aider les patients comme Béatrice à mieux contrôler leur glycémie. C’est le cas des pompes avec arrêt automatique d’insuline, et des capteurs qui mesurent en continu la glycémie. Néanmoins, il y a aussi de désavantages : en cas d’hypoglycémie, une alarme se déclenche, à toute heure du jour et de la nuit. « C’était très difficile à vivre au quotidien. Quand j’ai enfin été greffée mon mari a fait la remarque que désormais, « nous pouvions enfin dormir« . Notre qualité de vie a été nettement améliorée », souligne-t-elle.

C’est en lisant un article dans le journal de l’Association françaises des diabétiques que Béatrice découvre la greffe d’îlots. Elle est fatiguée, elle vient de perdre son travail. « J’avais l’impression d’être en bout de parcours, il me fallait une solution nouvelle, pour survivre. Pour continuer à vivre tout simplement. En lisant, j’ai tout de suite eu le sentiment que la greffe était pour moi », explique-t-elle.

Il s’écoulera deux ans avant qu’elle ne puisse convaincre sa diabétologue de l’orienter vers des connaisseurs du sujet, et qu’elle ne rencontre enfin l’équipe Inserm-CHU de Lille. Fin 2018, Béatrice bénéficie d’une greffe à trois reprises. Elle est insulino-indépendante très rapidement après. « Je perçois la greffe comme un cadeau énorme. Par respect pour les donneurs, il faut que je continue à me battre. J’ai envie de les faire vivre, je les appelle mes petits anges », explique-t-elle.

Si la prise d’immunosuppresseurs s’accompagne de désagréments, notamment des sensations de fourmillements dans les jambes, Béatrice reconnaît que ceux-ci sont bien moindres que ne l’étaient les complications liées à son diabète de type 1. « Le diabète de type occupait toutes mes pensées, j’avais l’impression de faire ma vie autour de la maladie. Nous verrons comment mon état évolue, et comment la greffe tient dans les prochaines années, mais un an après la procédure, je suis optimiste. Pour la première fois depuis longtemps, j’ai de l’espoir », dit-elle. 

Lexique

Îlots de Langerhans Les cellules des îlots de Langerhans (ou îlots pancréatiques) sont des cellules endocrines du pancréas dont la fonction principale est la production de l’insuline. Les îlots de Langerhans sont des micro-organes complexes disséminés dans le pancréas exocrine.

Allogreffe Greffes les plus courantes, qui concernent les cas où le donneur et le receveur sont de la même espèce biologique, mais étrangers l’un à l’autre.  

Xénogreffe : Greffe dans laquelle le greffon provient d’une espèce biologique différente, par exemple le porc.

Cellules souches pluripotentes : Cellules capables de se multiplier à l’infini et de se différencier en tous les types de cellules qui composent un organisme adulte.

[1] https://care.diabetesjournals.org/sites/default/files/care_upcoming/DC190401_ADVANCEDCOPY_STAMPED.pdf

[2]Advances in β-cell replacement therapy for the treatment of type 1 diabetes”.

Vantyghem MC, de Koning EJP, Pattou F, Rickels MR.

Lancet. 2019 Oct 5;394(10205):1274-1285. 

[3] https://cordis.europa.eu/project/rcn/110445/reporting/en

[4] https://hypo-resolve.eu/

[5] https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/diabete-type-1

[6] « Islet Transplantation in Seven Patients with Type 1 Diabetes Mellitus Using a Glucocorticoid-Free Immunosuppressive Regimen », New England Journal of Medicine, Juillet 2000. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM200007273430401

[7] https://www.ajd-diabete.fr/le-diabete/tout-savoir-sur-le-diabete/le-traitement/

Une piste prometteuse pour la prévention de la sarcopénie et le traitement des maladies neuromusculaires.

 

Protéine CaVβ1E

Le muscle est l’organe qui dépense la plus grande quantité d’énergie pour assurer les fonctions vitales (battements du cœur, respiration, motricité…) et il représente environ 40% de la masse corporelle totale. Au cours du vieillissement, une perte de la masse et de la force des muscles survient chez une grande majorité des individus, pouvant entraîner invalidité et dépendance. C’est ce que l’on appelle la sarcopénie. En étudiant des muscles jeunes et vieillissants dans un modèle murin, des chercheurs du Centre de recherche en myologie (Sorbonne Université / Inserm) de l’Institut de Myologie sont parvenus à identifier une protéine, la CaVβ1E, qui est à l’origine de l’activation du facteur GDF5. Ce mécanisme permet de prévenir la sarcopénie en maintenant la masse et la force musculaire des souris âgées. L’équipe a identifié la protéine CaVβ1E chez l’homme et montré que son expression est corrélée à la perte de masse musculaire des sujets âgés. Publiée ce jour dans Science Translational Medicine, cette étude ouvre un nouveau champ dans le développement de stratégies thérapeutiques contre le déclin musculaire lié à l’âge.

La sarcopénie est définie par une perte progressive et généralisée de la masse, de la force et de la qualité de l’ensemble de la musculature dès l’âge de 50 ans, pouvant conduire à terme, à une diminution supérieure à 30% de la masse musculaire initiale. Ses conséquences sont nombreuses : augmentation du risque de chutes (première cause de décès liée à une blessure chez les plus de 65 ans), augmentation de la durée d’hospitalisation, des risques infectieux, de la dépendance des personnes touchées… Qualifiée de « maladie » en 2016 par l’Organisation Mondiale de la Santé, la sarcopénie, touche actuellement environ un Européen sur cinq de plus de 55 ans (30 millions d’ici 2045) : c’est un réel enjeu de santé publique.

La masse musculaire dépend de l’innervation et du couplage excitation (nerf) – contraction (muscle). Elle peut varier en fonction de changements environnementaux, augmenter (hypertrophie) comme avec l’entraînement musculaire ou diminuer (atrophie) comme au cours d’une immobilisation prolongée, un endommagement des nerfs, dans un contexte pathologique ou au cours du vieillissement. La réponse du muscle à une atrophie est la mise en place de mécanismes moléculaires qui tendent à limiter sa perte.

Dans le cadre de recherches pour la prévention et/ou le traitement de la sarcopénie, France Pietri-Rouxel responsable d’équipe au Centre de recherche en myologie (Sorbonne Université / Inserm) et Sestina Falcone, cheffe d’équipe et chercheuse à l’Institut de Myologie, ont défini le rôle d’une protéine, la CaVβ1E, dans le muscle adulte murin. Celle-ci est à l’origine de l’activation du facteur GDF5, un mécanisme qui permet de prévenir la sarcopénie, en maintenant la masse et la force musculaire des souris âgées.

La CaVβ1E est une protéine normalement exprimée dans le muscle chez l’embryon. Après une atteinte du nerf périphérique, l’équipe a observé, pour la première fois, la réexpression de cette protéine dans le muscle adulte. Elle active alors GDF5 pour contrecarrer l’atrophie due à la dénervation. Au cours du vieillissement, le mécanisme impliquant la protéine CaVβ1E est altéré, entraînant, de ce fait, l’incapacité du muscle à répondre à une perte de masse musculaire.

L’équipe a testé l’efficacité d’une surexpression de CaVβ1E ou de GDF5 dans des souris âgées de 78 semaines (l’équivalent de 70 ans chez l’Homme). Après plusieurs semaines de traitement, les souris ne perdaient plus de masse musculaire et gagnaient en force.

Forte de ces travaux, l’équipe a identifié la présence de la protéine CaVβ1E chez l’homme (hCaVβ1E) et montré qu’une diminution de son expression est corrélée à la perte de masse musculaire des sujets âgés. Elle travaille aujourd’hui sur des traitements permettant le maintien de la masse, de la force et de la qualité du muscle au cours du vieillissement.

Un vaccin pour lever la résistance aux immunothérapies

©AdobeStock

L’immunothérapie est une véritable révolution thérapeutique pour les patients atteints de cancers métastatiques comme le mélanome, le cancer du poumon ou de la vessie. Malheureusement, elle ne fonctionne que chez 10 à 25 % des patients pouvant en bénéficier. Des chercheurs du Centre de Recherche de Cancérologie de Lyon (CRCL – Inserm / CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1 / Centre Léon Bérard), du Centre Léon Bérard, et de Gustave Roussy ont montré qu’un vaccin de source commerciale permet de lever la résistance aux immunothérapies. Leur étude publiée dans Science Translational Medicine souligne que non seulement les vaccins de la gastroentérite peuvent provoquer la mort immunogénique des cellules cancéreuses in vitro mais aussi que l’association de ces vaccins et d’une immunothérapie provoque une puissante réponse immunitaire anti-tumorale in vivo là où l’immunothérapie seule n’était pas efficace.

Comment lever la résistance aux immunothérapies et permettre à un maximum de patients de bénéficier de ces traitements innovants ? Une équipe de chercheurs menée par Aurélien Marabelle (Gustave Roussy et Centre Léon Bérard), Christophe Caux (Inserm U1052) et Sandrine Valsesia-Wittmann (Centre Léon Bérard – Inserm UA8) s’est penchée sur la question. Le groupe a eu l’idée d’utiliser des vaccins pour rendre l’immunothérapie efficace dans des cancers où elle ne l’est pas encore. Ce faisant, l’objectif était aussi d’augmenter le nombre de patients qui pourraient en bénéficier dans les cancers où elle a démontré son efficacité.

« Dans cette étude, notre équipe de recherche s’est intéressée à des tumeurs pédiatriques telles que les neuroblastomes, cancers agressifs qui ne répondent pas aux immunothérapies existantes comme les anti-PD(L)1 et anti-CTLA4. Dans l’objectif de transformer la réponse de ces tumeurs à l’immunothérapie, nous avons utilisé différents vaccins comme sources d’éléments pro-inflammatoires car les agents pathogènes tels que les virus ont la capacité de stimuler directement des récepteurs de l’immunité innée » explique Aurélien Marabelle.

Vaccins de la gastroentérite

Dans un premier temps, les chercheurs ont testé in vitro 14 vaccins différents disponibles commercialement (ex. BCG, Cervarix, TicoVac,…) pour leur capacité à stimuler ces récepteurs de l’immunité innée.

Parmi ces 14 vaccins, ils ont identifié ceux contre le Rotavirus (Rotarix, Rotateq), virus responsable des gastroentérites, comme ayant de fortes propriétés pro-inflammatoires. De façon inattendue, ils ont observé que ces derniers possédaient une fonction oncolytique, c’est-à-dire une capacité à préférentiellement infecter et tuer les cellules cancéreuses par rapport aux cellules normales et à induire ce que l’on appelle une mort immunogénique.

La puissance de la combinaison vaccin-immunothérapie

Les chercheurs ont aussi testé in vivo les vaccins les plus pro-inflammatoires dans des modèles de neuroblastomes pour lesquels les immunothérapies anti-PD(L)1 et anti-CTLA4 sont inefficaces chez l’homme. Pour cela, ils les ont injectés soit par voie systémique, soit directement dans les tumeurs (voie intra-tumorale).

Ils ont constaté que lorsque les vaccins contre le Rotavirus étaient injectés directement dans les tumeurs, certaines régressaient jusqu’à disparaître. Lorsqu’ils ont ensuite combiné l’injection vaccinale avec des immunothérapies anti-PD(L)1 ou CTLA4, toutes les tumeurs disparaissaient.

Alors qu’habituellement, les tumeurs ne répondent pas bien à l’un ou l’autre de ces traitements, la combinaison des deux génère une forte réponse immunitaire anti-tumorale systémique capable d’éradiquer les tumeurs injectées et les non-injectées. « Nos résultats démontrent que les Rotavirus contenus dans les vaccins contre la gastroentérite peuvent rendre sensibles à l’immunothérapie des tumeurs qui seraient naturellement résistantes », souligne Christophe Caux.

Les chercheurs ont aussi cherché à expliquer comment les Rotavirus exerçaient un effet stimulant sur le système immunitaire. Ils ont montré que l’activation d’un récepteur de l’immunité innée appelé RIG-I (retinoic acid induced gene I) était essentiel à l’effet synergique des Rotavirus intratumoraux avec les immunothérapies.

« Les résultats de cette étude fournissent un rationnel scientifique fort en faveur du développement de stratégies d’immunisation intra-tumorale pour des cancers réfractaires à l’immunothérapie, en particulier en cancérologie pédiatrique mais aussi chez l’adulte » conclut Sandrine Valsesia-Wittmann.

Ces travaux ont été soutenus par l’Institut d’hématologie et d’oncologie pédiatrique (iHOPe), la Ligue contre le cancer, l’Inca, l’Agence nationale de la recherche (ANR) ainsi que les associations de patients Les Torocinelles, ALBEC et 111 des Arts.

Toute activité physique est-elle bonne pour le cœur ?

Les recommandations internationales insistent sur la nécessité de bouger pour lutter contre la mortalité cardiovasculaire. Crédits : Adobe Stock

Contre les maladies cardiovasculaires, l’activité physique serait notre meilleure alliée. Mais entre la pratique régulière d’un sport, le port de charges lourdes sur notre lieu de travail ou la marche entre amis, ces effets protecteurs pourraient bien varier. C’est ce que montre une nouvelle étude coordonnée par le chercheur Inserm Jean-Philippe Empana (U970 PARCC, Inserm/Université de Paris), en collaboration avec une équipe australienne. Les résultats sont publiés dans la revue Hypertension.

Les maladies cardiovasculaires constituent la première cause de mortalité dans le monde, et la tendance n’est pas près de s’inverser. Néanmoins, de nombreux décès prématurés pourraient être évités grâce à des mesures de prévention adaptées. Parmi celles-ci, l’activité physique est souvent présentée comme particulièrement bénéfique, et les recommandations internationales insistent sur la nécessité de bouger pour lutter contre la mortalité cardiovasculaire[1].

Cependant, le concept d’activité physique est large, et peu de travaux scientifiques se sont penchés sur les effets de différents types d’exercices physiques sur la santé. Ceux-ci pourraient pourtant être variables. C’est l’objet de la nouvelle étude publiée dans Hypertension, et menée par les équipes de Jean-Philippe Empana et Xavier Jouven, Pierre Boutouyrie (Inserm/Université de Paris), en collaboration avec Rachel Climie du Baker Heart and Diabetes Institute, Melbourne, Australie.

« Notre idée était de regarder si toute activité physique est bénéfique, ou si dans certains cas, elle peut être délétère. Nous voulions notamment explorer les conséquences de l’activité physique réalisée dans le cadre du travail, en particulier les activités physiques pénibles comme le port répété de charges lourdes, qui pourraient avoir un impact négatif », explique Jean-Philippe Empana.

Sport, travail ou loisirs

Jean-Philippe Empana et ses collègues se sont appuyés sur les données des participants de l’Enquête Prospective Parisienne III.  Cette grande étude française suit depuis dix ans l’état de santé de plus de 10 000 volontaires, âgés de 50 à 75 ans et recrutés au cours d’un bilan de santé au Centre d’examen de santé de Paris (Investigations Précliniques de Paris, IPC).

Les participants ont été invités à remplir un questionnaire portant sur la fréquence, la durée et l’intensité de leur activité physique réalisée dans 3 contextes différents : l’activité physique sportive, l’activité physique au travail (par exemple le port de charges lourdes), et l’activité physique de loisirs (par exemple le jardinage).

La santé cardiovasculaire des participants a par ailleurs été évaluée par la santé de leurs artères grâce à une échographie ultra sophistiquée de l’artère carotide (artère superficielle du cou). Cet examen, l’« echo-tracking », permet notamment de quantifier la sensibilité du baroréflexe, mécanisme d’adaptation automatique aux variations brutales de pression artérielle. Une altération de ce système peut engendrer d’importants problèmes de santé, et est associée à un risque élevé d’arrêt cardiaque.

Étudier la pénibilité au travail

Dans leurs analyses, les chercheurs ont distingué deux composantes du baroréflexe : le baroréflexe mécanique qui correspond à une mesure de la rigidité de l’artère, et le baroréflexe neural, qui correspond à une mesure des signaux nerveux envoyés par les récepteurs présents sur les parois de l’artère, en réponse à une distension de celle-ci. Une anomalie de la composante mécanique est plutôt associée à des pathologies cardiovasculaires du vieillissement, alors qu’une anomalie de la composante neurale est plutôt liée à des pathologies rythmiques pouvant aboutir à un arrêt cardiaque.

L’étude montre que l’activité physique sportive de haute intensité est associée à un meilleur baroréflexe neural. A l’inverse, l’activité physique au travail (de type port répété de charges lourdes) serait plutôt associée à un baroréflexe neural anormal et à une plus grande rigidité artérielle. Elle pourrait donc être délétère pour la santé cardiovasculaire, et notamment être associée à des maladies rythmiques. 

« Nos résultats constituent une piste de recherche intéressante pour mieux comprendre les associations entre activité physique et maladies cardiovasculaires. Bien sûr, toute activité physique au travail n’est pas mauvaise pour la santé, mais certaines activités physiques répétées comme le port de charges lourdes peuvent l’être », souligne Jean-Philippe Empana.

Les chercheurs tenteront de répliquer ces résultats dans d’autres populations, et d’explorer plus en détails les interactions entre activité physique, santé et pénibilité. « Concernant l’activité physique au travail, il y a des implications en santé publique importantes. Nous souhaiterions maintenant aller plus loin dans notre analyse des interactions entre activité physique et état de santé des personnes au travail », conclut Jean-Philippe Empana.

[1] Voir l’expertise collective de l’Inserm : « Activité physique : Prévention et traitement des maladies chroniques » https://www.inserm.fr/information-en-sante/expertises-collectives/activite-physique-prevention-et-traitement-maladies-chroniques

Étude sur les implications médico-économiques du niveau de précarité des patients hospitalisés en pédiatrie

 

©gettyimages-1038799988

Des équipes de l’unité de recherche clinique en économie de la santé « ECO Île-de-France »* à l’Hôtel-Dieu AP-HP, de l’unité d’épidémiologie clinique et du service d’endocrinologie-diabétologie pédiatrique à l’hôpital Robert-Debré AP-HP, et de l’unité mixte de recherche Inserm/Université de Paris U1123 « Epidémiologie clinique et évaluation économique appliquées aux populations vulnérables (ECEVE) ont mené une étude sur l’association entre précarité, durée de séjour à l’hôpital et coûts hospitaliers en pédiatrie. Plus de quatre millions de séjours pédiatriques ont été analysés et la précarité a été mesurée en s’appuyant sur le niveau de vie du lieu de résidence. Il existe une association entre précarité et durée de séjour, en particulier quand le groupe homogène de malades permettant de coder et de tarifer le séjour n’est pas spécifiquement pédiatrique. La précarité est associée aux coûts de la prise en charge et à l’équilibre financier, impactant particulièrement les établissements recevant de nombreux patients précaires. L’étude suggère qu’un mode de financement hospitalier prenant en compte le statut socio-économique des patients et leur âge rectifierait utilement la tarification à l’activité actuelle. Ces travaux qui ont fait l’objet d’un éditorial ont été publiés le 18 octobre 2019 dans la revue JAMA Network Open.

La précarité touche entre 20 et 25% de la population française. Elle est partiellement compensée pour les hôpitaux par une dotation allouée au titre d’une mission d’intérêt général (MIG). Les établissements éligibles sont ceux qui accueillent au moins 13% de patients précaires (ou > 7000 séjours de patients précaires), définis comme étant bénéficiaires des prestations suivantes : Aide médicale d’état (AME), Couverture maladie universelle complémentaire (CMU et CMUC), Soins urgents et Aide au paiement d’une complémentaire santé. En 2018, 282 établissements ont été financés pour un montant par structure médian de 267 488€. Les indicateurs utilisés ont toutefois des limites : ils sous-évaluent le nombre de patients précaires, les prestations sociales étant parfois méconnues des usagers, et créent un effet seuil du fait de leur caractère binaire, ne permettant ainsi pas d’apprécier l’impact de tout le gradient de la précarité.

Plusieurs études menées précédemment chez l’adulte ont montré que les patients précaires avaient une durée moyenne de séjour plus longue et généraient donc des coûts hospitaliers plus élevés que les patients non précaires, mais il existe peu de données chez l’enfant. Les auteurs ont donc mené une étude nationale à partir des bases de données du programme de médicalisation des systèmes d’information (PMSI) sur les années 2012 à 2014 et utilisé un indicateur écologique de précarité, mesuré au niveau du lieu de vie des enfants à travers le revenu médian dans la commune, le pourcentage de bacheliers, le taux de chômage et le pourcentage d’ouvriers. 4 121 187 séjours pédiatriques ont été inclus et répartis par quintile de précarité à partir de références nationales.

Les résultats de cette étude ont montré que :

> Les patients pédiatriques précaires ont des durées de séjour significativement plus longues que les patients moins précaires, même au sein d’un même groupe homogène de malades.

> Les recettes associées aux séjours des patients précaires ne compensent donc pas les coûts hospitaliers.

> Le pourcentage de patients précaires dans la patientèle d’un établissement est associé de façon significative à son équilibre financier.

> Le pourcentage de groupes homogènes de malades non spécifiques à la pédiatrie dans le case-mix d’un établissement est associé au déficit de l’établissement.

Ces résultats ont des implications majeures pour la tarification hospitalière et appellent à une réforme du mode de financement de la précarité dans les établissements de santé. Une modulation des tarifs des groupes homogènes de malades au niveau individuel en fonction de la précarité du patient permettrait de mieux prendre en compte l’impact de la précarité sur le budget des hôpitaux.

Par ailleurs, des groupes homogènes de malades spécifiques à la pédiatrie devraient être encouragés autant que possible afin que leurs tarifs reflètent mieux les ressources consommées par ces patients et que les hôpitaux accueillant des enfants ne soient pas désavantagés. De telles mesures permettraient d’améliorer l’efficience allocative du système de santé et l’équité de financement entre établissements.

* L’unité de recherche clinique en économie de la santé d’Île-de-France est une structure transversale de la Délégation de la Recherche Clinique et de l’Innovation (DRCI) de l’AP-HP qui est chargée de piloter les projets de recherche développés par l’AP-HP et de suivre l’ensemble des activités de recherche se déroulant au sein de l’institution :
> près de 3 000 projets de recherche en cours, tous promoteurs confondus ;
> près de 917 projets de recherche dont l’AP-HP assure la promotion et la gestion ;
> plus de 24 604 patients inclus dans des essais cliniques à promotion AP-HP.

Cancers pédiatriques : Pourquoi certaines leucémies touchent uniquement les enfants

Détection de la fusion ETO2-GLIS2 dans des cellules leucémiques de patients. Le signal rouge correspond au locus ETO2, le signal vert correspond au locus GLIS2 et le signal jaune indique la présence de la fusion ETO2-GLIS2.© Thomas Mercher

Les leucémies aiguës à mégacaryoblastes touchent principalement les enfants. Le pronostic est souvent mauvais malgré plusieurs décennies de recherches pour développer des traitements plus efficaces. De nouveaux travaux menés par Thomas Mercher, directeur de recherche de l’équipe « Génétique et modélisation des leucémies de l’enfant » au sein de l’unité 1170 « Hématopoïèse normale et pathologique » (Inserm/Gustave Roussy/Université Paris-Sud-Paris Saclay) expliquent pourquoi certaines leucémies se développent chez les très jeunes enfants. Réalisée en collaboration avec Jürg Schwaller (UKBB, Departement Biomedizin, Universität Basel), l’étude dévoile également de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Elle est publiée dans la revue Cancer Discovery, journal de l’Association Américaine de Recherche sur le cancer.

Chaque année, 2500 cancers pédiatriques sont diagnostiqués en France. Il s’agit pour un tiers des cas de leucémies, communément appelées cancers du sang. Au cours des dernières décennies, la recherche sur le cancer des enfants s’est intensifiée et les traitements se sont améliorés, mais le pronostic reste encore particulièrement défavorable pour ces jeunes patients.

Parmi les leucémies diagnostiquées chez les enfants et les adolescents, 15 % sont des leucémies aiguës myéloïdes (LAM). La survie globale demeure autour de 60 % à cinq ans et la rechute est la cause la plus fréquente de décès. 

Fusion de protéines

Il existe plusieurs sous-types de LAM. L’une des plus agressives, associée à une résistance aux traitements et à un pronostic particulièrement défavorable, est la leucémie aiguë mégacaryoblastique (LAM7). C’est sur ce type de leucémie aiguë myéloïde que l’équipe de Thomas Mercher a concentré ses efforts, dans sa nouvelle étude publiée dans Cancer Discovery. Ces travaux sont cofinancés par La Ligue Contre le Cancer.

A travers le réseau collaboratif CONECT-AML[1], les scientifiques ont obtenu les échantillons de jeunes patients atteints de LAM7. En 2012, leurs analyses de ces échantillons avaient déjà révélé que les LAM7 présentaient fréquemment des altérations génétiques conduisant à l’expression d’une protéine anormale résultant de la fusion des deux protéines normalement indépendantes dans la cellule. Cette fusion, appelée ETO2-GLIS2, est identifiée dans 30 % des LAM7. Néanmoins, les chercheurs n’étaient pas parvenus à expliquer cette anomalie.

Par ailleurs, ils voulaient aussi comprendre pourquoi les LAM7 sont diagnostiquées chez des enfants en moyenne beaucoup plus jeunes (moins de 2 ans) que les enfants diagnostiqués pour les autres sous-types de LAM pédiatriques (en moyenne vers 6 ans).

« Un des objectifs de notre nouvelle étude était d’étudier le fonctionnement de la fusion ETO2-GLIS2, et de mieux en caractériser les conséquences. Nous voulions répondre à deux questions majeures : tout d’abord pourquoi cette maladie est spécifique aux enfants, la fusion n’étant jamais retrouvée chez les adultes, et ensuite quelles sont les pistes thérapeutiques potentielles envisageables », explique Thomas Mercher.

Pour réaliser ces travaux, les chercheurs ont analysé les caractéristiques de cellules leucémiques humaines et développé un modèle murin permettant d’étudier l’expression de la fusion ETO2-GLIS2.

Vers des pistes de traitements nouvelles

Dans ce modèle, les chercheurs ont montré que cette fusion est suffisante pour induire rapidement des leucémies agressives, si elle est activée dans des cellules hématopoïétiques du fœtus. En revanche, son activation dans des cellules adultes est faiblement associée au développement de leucémie. Par ailleurs, lorsque la fusion ETO2-GLIS2 est bloquée dans le modèle in-vivo, la prolifération tumorale est stoppée. Les cellules sanguines anormales peuvent à nouveau se différencier en cellules du sang normales. 

Ces résultats suggèrent que certaines leucémies se développent spécifiquement chez les enfants car les cellules fœtales présentent des propriétés différentes par rapport aux cellules adultes.

Ils permettent également de proposer de nouveaux mécanismes à cibler dans les cellules fœtales et dans les leucémies de l’enfant afin d’améliorer les traitements chez ces patients. « Nous voulons maintenant comprendre le fonctionnement précis de cette fusion. Nous ne pouvons actuellement pas la cibler pour l’inhiber directement avec des molécules qui pourraient être utilisées chez les patients, nous allons donc identifier et tenter de cibler les protéines dans son entourage qui sont importantes pour son fonctionnement », conclut Thomas Mercher.

 

[1] Réseau qui regroupe plusieurs équipes de chercheurs, de médecins biologistes et de pédiatres hématologues sur le territoire français

Des erreurs à l’origine de la créativité de l’esprit humain ?

©AdobeStock

Pourquoi certains de nos choix semblent-ils poussés par l’envie d’explorer l’inconnu ? Une équipe Inserm de l’École normale supérieure menée par Valentin Wyart, lauréat d’une bourse ERC en 2017, vient de montrer qu’une grande partie de ces choix n’est pas motivée par la curiosité, mais par des erreurs résultant des mécanismes cérébraux impliqués dans l’évaluation de nos options. Ces résultats ont été publiés dans Nature Neuroscience.

Où aller dîner ce soir : choisir son restaurant favori ou essayer un nouvel endroit ? Pour quelle destination opter pour ses prochaines vacances : la maison familiale que l’on connait par cœur ou une location à l’autre bout du monde ? Lorsque nous devons faire un choix entre plusieurs options, nos décisions ne se dirigent pas toujours vers l’option la plus sûre en se fondant sur nos expériences passées. Cette variabilité caractéristique des décisions humaines est le plus souvent décrite comme de la curiosité : nos choix seraient le reflet d’un compromis entre exploiter des options connues et explorer d’autres options aux issues plus incertaines. La curiosité serait même un attribut de l’intelligence humaine, source de créativité et de découvertes inattendues. Cette interprétation repose sur une hypothèse très forte, quoique rarement mentionnée explicitement, selon laquelle nous évaluons nos options sans jamais faire d’erreur.
Une équipe de recherche de l’Inserm du Laboratoire de neurosciences cognitives et computationnelles (LNC2) financée par le Conseil européen de la recherche (ERC) a voulu tester cette hypothèse implicite sur laquelle reposent de nombreux résultats. Les chercheurs soupçonnaient que notre capacité à évaluer nos options et à les réviser était largement surestimée, sur la base de résultats publiés en 2016 dans Neuron :

« L’un d’entre nous avait montré que notre capacité à faire le bon choix sur la base d’indices partiels est limitée par des erreurs de raisonnement au moment de combiner ces indices, et non par des hésitations au moment du choix. Nous nous sommes donc demandé si ces erreurs de raisonnement pouvaient être responsables d’une partie des choix considérés comme relevant de la curiosité par les théories actuelles. »

Pour étayer leurs soupçons, les chercheurs ont étudié le comportement d’une centaine de personnes dans un jeu de machines à sous qui consistait à choisir entre deux symboles associés à des récompenses incertaines. Ils ont analysé le comportement des participants à l’aide d’un nouveau modèle théorique tenant compte d’erreurs d’évaluation des symboles développé par Charles Findling, post-doctorant dans l’équipe et co-premier signataire de l’article.

Les chercheurs ont ainsi découvert que plus de la moitié des choix habituellement considérés comme relevant de la curiosité était en réalité due à des erreurs d’évaluation. « Ce résultat est important, car il implique que de nombreux choix vers l’inconnu le sont à notre insu, sans que nous en ayons conscience » explique Valentin Wyart, directeur de l’équipe.

« Nos participants ont l’impression de choisir le meilleur symbole et non pas le plus incertain, mais ils le font sur la base de mauvaises informations résultant d’erreurs de raisonnement. »

Les participants ont joué à un jeu de machine à sous qui consistait à choisir entre deux symboles associés à des récompenses incertaines. Dans cet exemple, le participant doit choisir entre le symbole de gauche qui lui a rapporté de l’argent dans les essais précédents, et le symbole de droite qui n’a pas été essayé récemment et dont le résultat est donc plus incertain. Les théories actuelles décrivent ce genre de choix comme le reflet d’un compromis entre exploiter des options connues (dans cet exemple, choisir le symbole de gauche) et explorer d’autres options plus incertaines (choisir le symbole de droite).

Pour comprendre d’où viennent ces erreurs, les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale d’une partie des participants en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Ils ont découvert que l’activité du cortex cingulaire antérieur, une région impliquée dans la prise de décision, fluctuait avec les erreurs d’évaluation des participants. Plus l’activité de cette région était grande au moment de l’évaluation des options, plus les erreurs d’évaluation étaient importantes. Pour Vasilisa Skvortsova, post-doctorante et co-première signataire de l’article, « ces erreurs d’évaluation pourraient être régulées via le cortex cingulaire antérieur par le système neuromodulateur de la noradrénaline, en contrôlant la précision des opérations mentales effectuées par le cerveau ». Autrement dit, notre cerveau utiliserait ses propres erreurs pour produire des choix vers l’inconnu, sans s’appuyer sur notre curiosité. « C’est une vision radicalement différente des théories actuelles qui considèrent ces erreurs comme négligeables », insiste Valentin Wyart.

Les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale des participants en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Ils ont découvert que les régions cérébrales qui s’activent lorsque les participants explorent des symboles incertains (en jaune) sont les mêmes qui s’activent lorsque les participants commettent des erreurs de raisonnement. Les régions cérébrales affichées sont le cortex cingulaire antérieur dorsal (dACC), le cortex dorsolatéral préfrontal (dlPFC), le cortex frontopolaire (FPC) et le cortex ventromédial préfrontal (vmPFC).

Si ces résultats peuvent paraître surprenants, le sont-ils vraiment ? De nombreuses découvertes majeures sont le résultat d’erreurs de raisonnement : la découverte de l’Amérique par Christophe Colomb, qui croit avoir atteint les « indes orientales » – une erreur de navigation de 10 000 km, mais aussi la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel, qui pense initialement que les radiations émises par l’uranium sont dues à la réémission de l’énergie solaire, ou encore la découverte du pacemaker par John Hopps en essayant de traiter l’hypothermie à l’aide d’une fréquence radio. En allant plus loin, « l’évolution des espèces repose elle aussi sur des variations aléatoires du génome, autrement dit des erreurs génétiques, dont certaines sont conservées par sélection naturelle », rappelle Valentin Wyart. Il n’y aurait donc en fait rien d’étonnant à ce que notre cerveau tire parti de ses erreurs pour sortir des sentiers battus.

fermer