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Étiquette : Communiqué

Dose d’irradiation du pancréas et risque de diabète après guérison d’un cancer de l’enfant

Posted on by Priscille Rivière

Florent de Vathaire, Directeur de recherche Inserm (Centre de Recherche en Epidémiologie et Santé des Populations, U1018 – Université Paris-Sud, Institut Gustave Roussy, Villejuif) et son équipe se sont intéressés à la relation entre la dose de rayonnement ionisant reçue au niveau du pancréas durant le traitement par radiothérapie d’un cancer de l’enfant et le risque à long terme de diabète. Leurs travaux sont publiés ce jour dans la revue The Lancet Oncology

© F.Pattou/Inserm

Cette étude a été fondée sur l’analyse d’une cohorte franco-anglaise de 2500 sujets traités pour un cancer dans l’enfance avant 1986, guéris pendant au moins 20 ans, et ayant renvoyé un questionnaire détaillé sur leur condition de santé.

Après un suivi médian de 27 ans, 65 sujets avaient développé un diabète.

L’incidence du diabète à l’âge de 45 ans était de 2,3% (IC95%CI : 0,8%-6,4%) chez les sujets qui n’avaient pas reçu de radiothérapie et de 6,6% (4,8% – 9,0%) chez ceux qui en avaient reçu. Les chercheurs ont montré que le facteur déterminant le risque de diabète survenant à l’âge adulte est la dose de rayonnement reçue durant la radiothérapie de leur cancer de l’enfant, au niveau de la queue du pancréas, où sont concentrés les ilots de Langerhans. L’irradiation des autres parties du pancréas ne semble pas jouer de rôle significatif. L’incidence du diabète à l’âge de 45 ans est de 16,3% (IC95%CI : 10,9%-24,0%) chez les sujets ont reçu plus de 10 Gray (Gy) au niveau de la queue du pancréas. Pour les doses faibles et modérées, chaque Gy reçu au niveau de la queue du pancréas augmente de 65% (IC95% : 23%-170%) le risque de diabète ultérieur.

Il s’agit de la première étude de la relation entre la dose de radiation reçue au niveau du pancréas, quelle qu’en soit l’origine, et le risque de diabète.

Le caractère linéaire de la relation que Florent de Vathaire et ses collaborateurs ont mis en évidence, s’il est confirmé dans les prochaines études, signifierait une augmentation de risque de diabète dès les doses faibles et modérées, et pourrait avoir des conséquences en santé publique.

Enfin, pour les auteurs, « le pancréas doit être considéré comme un organe critique lors de la planification de radiothérapie, en particulier chez les enfants ». Ils soulignent : « Jusqu’à présent, le pancréas est l’un des rares organes à ne pas être considéré à risque de complication des tissus normaux dans les directives nationales pour la radiothérapie du cancer. Nos résultats indiquent que le pancréas est un organe à risque pendant la radiothérapie et doit être couturé lors de la planification du traitement, afin de limiter au maximum son irradiation ».

L’IRM révèle un développement cérébral perturbé chez certains patients schizophrènes

Posted on by Priscille Rivière

Grâce à une technologie innovante d’analyse des données d’IRM anatomique, des chercheurs sont parvenus à détecter des variations des formes 3D des cerveaux de certains patients souffrant de schizophrénie. Ils ont pu en déduire que ces différences de formes sont dues à des perturbations au cours d’étapes clés du développement cérébral. Arnaud Cachia, de l’équipe de Marie-Odile Krebs et Thérèse Jay, unité Inserm 894 / Université Paris Descartes « Centre de psychiatrie et neurosciences » à l’hôpital Sainte-Anne, publie les résultats de cette étude dans Schizophrenia Bulletin, le 14 août. Les chercheurs espèrent à terme mettre au point des stratégies thérapeutiques prenant en compte les particularités individuelles des patients.

La schizophrénie est une maladie cérébrale sévère et invalidante avec une prévalence de l’ordre de 1% de la population française. Cette maladie complexe impliquant de nombreux facteurs génétiques et environnementaux, débute généralement à l’adolescence ou chez le jeune adulte.

Un diagnostic complexe à établir dû à l’hétérogénéité des symptômes

La difficulté d’établir un diagnostic correct s’explique par le fait que les patients peuvent présenter des symptômes très variés : délires, hallucinations, repli sur soi, ou encore symptômes autistiques, menant à la modification de la personnalité et à la perte du contact avec la réalité.
De même, la maladie peut se déclarer de différentes manières, soit brutalement lors d’une crise d’hallucinations ou de délire, soit de façon plus insidieuse, avec un repli progressif du patient sur plusieurs années.
Il est tout autant délicat d’identifier les causes de la schizophrénie, puisque l’on sait que des facteurs génétiques interagissent entre eux et également avec des facteurs environnementaux (stress intense, prise de cannabis, etc.).
Face à cette hétérogénéité, les chercheurs tentent de répartir les patients en sous-groupes pertinents pour à l’avenir personnaliser les traitements.

La forme du cerveau : marqueur d’un sous-type de schizophrénie

L’étude menée par Arnaud Cachia porte sur 44 sujets qui ont été pris en charge au Service Hospitalo-Universitaire de l’hôpital Sainte-Anne. Les cerveaux de ces personnes ont été scannés sur la plateforme d’imagerie au moment de leur premier épisode psychotique. Ces patients n’ont donc quasiment jamais suivi de traitement. Deux sous-groupes ont alors été comparés : les patients schizophrènes avec et sans signes neurologiques mineurs.

Les patients avec des signes neurologiques mineurs rencontrent des petites difficultés motrices ou sensorielles qui peuvent être mesurées selon une échelle établie précédemment par les chercheurs. La coordination des gestes et la perception du corps sont évaluées à travers des tests, comme celui de marcher sur une ligne droite ou reconnaître une lettre de l’alphabet tracée par pression du doigt sur la paume de la main du patient, par exemple.
Ces signes sont dus à l’atteinte des réseaux cérébraux qui contrôlent des fonctions intégrées.

Les scientifiques ont cherché à vérifier si on retrouvait des similarités anatomiques du cerveau au sein de chacun de ces deux sous-groupes, homogènes au niveau des symptômes cliniques. C’est grâce à l’IRM anatomique qu’ils ont pu vérifier cette hypothèse.
La morphologie 3D des plissements du cortex, issues d’IRM, ont pu être analysées grâce à un logiciel sophistiqué développé par des chercheurs du CEA (Neurospin). Le calcul du taux de plissement du cortex révèle alors que les patients avec des signes neurologiques mineurs possèdent en moyenne des plis (sillons et gyrus) légèrement moins marqués que les patients sans ces signes.

Tuberculose : découverte d’une molécule du système immunitaire essentielle à la lutte contre les mycobactéries

Posted on by Priscille Rivière

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Note :

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

Un nouveau dispositif pour écrire avec les yeux

Posted on by Priscille Rivière

Un nouveau dispositif permettant de dessiner et d’écrire grâce aux mouvements des yeux vient d’être mis au point par un chercheur CNRS au Centre de recherche de l’institut du cerveau et de la moelle épinière (CNRS/UPMC/Inserm). Comme s’il s’agissait d’un stylo, l’utilisateur peut tracer des lettres, des chiffres, des figures, une signature, et même réaliser des dessins avec son regard grâce à une technique très simple incluant un oculomètre (1) et un écran d’ordinateur. Cette performance se base sur une illusion visuelle qui permet aux yeux de tracer des trajectoires lisses et claires après quelques heures d’entraînement.

Ce système pourrait améliorer les conditions de vie de patients atteints de paralysie des membres. Ces travaux sont publiés le 26 Juillet 2012 dans la revue Current Biology.

©J Lorenceau, CNRS

Les dispositifs actuels d’écriture à l’aide des mouvements oculaires permettent seulement de choisir parmi les lettres ou les mots qui s’affichent sur un écran. Ils ne laissent pas la liberté de tracer ses propres figures. Jusqu’à présent, on pensait que cela était impossible. En effet, si l’œil peut suivre très efficacement un objet qui se déplace, il n’est pas capable de réaliser des mouvements lisses et réguliers devant un arrière-plan statique. Toute tentative en ce sens se traduit par une succession de saccades assez irrégulières.

Pour obtenir de l’œil des trajectoires lisses, Jean Lorenceau, chercheur CNRS au Centre de recherche de l’institut du cerveau et de la moelle épinière (CNRS/UPMC/Inserm) a eu l’idée d’utiliser une illusion visuelle appelée reverse-phi connue depuis les années 70 mais qui n’avait jusqu’à présent aucune application. L’illusion se produit lorsque, sur un écran, s’affichent quelques centaines de disques dont la luminance (2) varie au cours du temps à une fréquence d’environ 10-15 Hertz (Hz). Lorsque son regard se déplace sur ce fond clignotant, le sujet a la nette impression que les disques se déplacent avec le mouvement des yeux.

Puisque l’œil humain est capable de suivre avec précision des objets qui bougent, le déplacement illusoire des disques induit par le mouvement des yeux donne à ceux-ci une sorte d’appui mouvant leur permettant de réaliser des trajectoires régulières et non saccadées. Un oculomètre (1) enregistre les mouvements de l’œil de l’utilisateur et un logiciel très simple permet de les visualiser sur un écran. Deux à quatre sessions d’entraînement d’environ 30 minutes sont nécessaires pour parvenir à maîtriser ses mouvements oculaires de façon à tracer des lettres.

Dans les tests réalisés, les sujets ont d’abord appris à percevoir le mouvement reverse-phi, puis à « s’accrocher » à ce mouvement un peu à la manière d’un surfeur qui « s’accroche » à la vague. Ensuite, les sujets ont progressivement appris à « surfer » sur cette illusion visuelle de mouvement pour piloter à volonté leurs mouvements oculaires. Grâce à ce système, une personne bien entraînée peut écrire avec ses yeux à peu près à la même vitesse qu’avec sa main. Si l’attention nécessaire pour tracer des figures peut devenir fatigante au début, l’entraînement permet de créer des automatismes qui facilitent l’écriture.

©J Lorenceau/CNRS

Ce dispositif pourrait donner aux personnes atteintes de paralysie des membres le moyen de personnaliser leur écriture, tracer leur propre signature, ou plus généralement, s’exprimer et communiquer de façon plus libre et créative.

Le prochain pas dans ces recherches consistera à proposer à des personnes atteintes de sclérose latérale amyotrophique d’utiliser l’invention. Mais Jean Lorenceau pense que d’autres applications sont possibles pour ce système: celui-ci pourrait servir à l’entrainement de pilotes, chirurgiens, sportifs, artistes (3) et autres personnes dont les activités exigent un contrôle oculomoteur précis. Il pourrait aussi permettre de concevoir des systèmes de sécurité basés sur la reconnaissance de mouvements oculaires.

Notes :

(1) Un oculomètre permet d’enregistrer les mouvements oculaires en analysant les images de l’œil humain captées par une caméra pour calculer la direction du regard du sujet.

(2) La luminance est l’intensité d’une source étendue dans une direction donnée, divisée par l’aire apparente de cette source dans cette même direction. Il s’agit d’une grandeur photométrique, c’est-à-dire qui dépend de la sensibilité de l’œil humain.

(3) Une collaboration est notamment en cours avec Michel Paysant, artiste contemporain qui réalise des dessins avec les yeux et dont l’objectif vise à tester les nouvelles possibilités de ce dispositif : https://www.michelpaysant.fr/onlab/

L’anémie des maladies chroniques élucidée

Posted on by newround

Le rôle essentiel d’une molécule, l’activine B, dans l’anémie survenant fréquemment au cours des maladies chroniques, vient d’être mis en évidence par une équipe de l’Inserm à Toulouse. Alors que la prise de fer par voie orale est relativement inefficace dans ce type d’anémie, les chercheurs voient en l’inactivation de cette molécule une cible thérapeutique potentielle. Ces travaux sont publiés dans la revue Blood.

Une anémie dite « anémie des maladies chroniques » survient fréquemment lors d’infections chroniques, qu’elles soient virales, bactériennes, parasitaires ou mycosiques, mais également au cours de maladies auto-immunes (polyarthrite rhumatoïde, lupus ou maladies inflammatoires chroniques intestinales) et de cancers (tumeurs solides, lymphomes ou myélomes).

Elle se caractérise par une baisse du taux de fer circulant dans le sang. Dans ce contexte pathologique, l’anémie accroît l’asthénie et la détérioration de la qualité de vie des patients, et l’apport de fer par voie orale est malheureusement inefficace.

© Fotolia 

Le mécanisme de cette anémie des maladies chroniques s’explique en grande partie par une augmentation de la production d’hepcidine, l’hormone du fer, par les cellules hépatiques. Cette hepcidine produite en excès empêche l’absorption du fer par le tube digestif et séquestre le fer libéré par le recyclage des globules rouges vieillissants dans les macrophages de la rate. Il n’y a alors plus assez de fer disponible pour la synthèse de l’hémoglobine.

Les membres de l’équipe d’Hélène Coppin et de Marie-Paule Roth (1) viennent de découvrir ce qui déclenchait la production exagérée d’hepcidine par le foie dans les maladies inflammatoires. Il s’agit de l’activine B, une petite molécule connue jusque là principalement pour réguler le cycle menstruel. Etonnamment, sa synthèse par le foie augmente massivement en réponse à un stimulus inflammatoire. L’activine B active alors une cascade de signaux, que l’équipe a clairement identifiés, et qui aboutissent à la production d’hepcidine.

Suite à ces travaux, les chercheurs considèrent l’activine B comme une cible spécifique dont l’inactivation permettrait d’enrayer l’anémie des maladies chroniques.

Au cœur de l’infiniment petit

Posted on by Priscille Rivière

Les chercheurs de l’Inserm ont réussi à filmer des molécules biologiques d’à peine 5 nanomètres (1) en mouvement. Cette prouesse technique  encore inenvisageable il y a quelques années a été réalisée par l’équipe de chercheurs dirigée par Simon Scheuring (Unité Inserm 1006 « Structure et assemblage des protéines membranaires dans la membrane native par microscopie à force atomique ») et s’appuie sur une méthode totalement inédite basée sur la microscopie à force atomique. Grâce à cette technique, les chercheurs peuvent maintenant visualiser non seulement des molécules infiniment petites mais surtout leurs interactions avec leur environnement. Les champs d’applications sont nombreux puisque le dysfonctionnement des protéines de la membrane cellulaire est impliqué dans de nombreuses pathologies. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Nanotechnology


La membrane plasmique contrôle les échanges de la cellule avec son environnement. Pour fonctionner correctement et permettre le passage d’eau, de sucres, de substances nutritives ou encore l’évacuation des déchets par exemple, des protéines tapissent toute la surface des membranes cellulaires. La fonction de ces protéines membranaires dépend de leur position et des interactions avec les autres molécules présentes dans leur environnement.

Cependant, jusqu’à présent, il n’a pas été possible d’étudier simultanément la structure et la dynamique des membranes biologiques. Du fait de son épaisseur (environ 5 nanomètres), la membrane des cellules n’est pas visible via les techniques classiques de microscopie. L’astuce utilisée depuis longtemps par les chercheurs est d’utiliser des marqueurs fluorescents pour suivre ces molécules quasi invisibles. « Mais, même si l’on peut suivre la molécule d’intérêt, on ne peut pas voir son environnement. Et, la protéine de fluorescence parfois assez « grosse » peut parfois modifier la fonction de la molécule que l’on observe » explique Simon Scheuring.

Grâce à cette nouvelle technique de microscopie à force atomique à haute vitesse, les chercheurs de l’Inserm ont caractérisé le mouvement de protéines membranaires et étudié leur diffusion, leur dynamique et leur organisation. Les chercheurs ont pu acquérir des films qui montrent avec une résolution sans précédent la dynamique de ces protéines dans leur environnement. Et, là où seuls les acteurs figés avaient des chances d’apparaître sur la photo, les protéines mobiles peuvent finalement être visualisées au cours de leur déplacement.

Puis, ils ont réalisé une carte des interactions potentielles et le déplacement pour une protéine membranaire « Si les molécules ont de l’espace autour d’elles, elles se déplacent vite. En revanche, si l’espace qui l’entoure est dense, la probabilité de rencontrer d’autres molécules est plus forte, s’ensuivent alors des interactions. Ces partenariats sont parfois indispensables au fonctionnement correct des protéines » explique Simon Scheuring. C’est ce qui explique qu’avec seulement environ 20 000 gènes (donc environ 20 000 protéines), un grand nombre de fonctions cellulaires peuvent être assurées.

Cette première étape fondamentale pourrait trouver de nombreuses applications médicales dès lors que les chercheurs s’intéresseront à des protéines impliquées dans certaines pathologies. Les protéines membranaires représentent près de 60 % des cibles des médicaments. Aussi, connaître les mécanismes en œuvre dans ces interactions permettra à terme d’interférer avec eux et pouvoir moduler les fonctions biologiques correspondantes pour mieux les étudier ou les contrôler. A ce jour, une étude sur les interactions des aquaporines dans la membrane du cristallin de l’œil par microscopie à force atomique à haute vitesse est en cours d’évaluation scientifique.

VIH : des globules blancs très actifs dans l’hyperactivation du système immunitaire

Posted on by newround

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

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

© Fotolia

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

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

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

Une mutation d’un gène en cause dans des formes familiales d’anévrysme de l’aorte

Posted on by Priscille Rivière

Des équipes de l’AP-HP (hôpital Bichat / Centre National de référence Maladies Rares Marfan et apparentés et hôpital Ambroise Paré/Service de Biochimie et de Génétique moléculaire) et de l’Inserm (Unité 698 « hémostase, bio-ingéniérie, immunopathologie et remodelage cardiovasculaire »), en collaboration avec l’équipe de Diana Milewicz au Texas viennent de démontrer l’implication du gène TGFβ2 dans des formes familiales d’anévrysme de l’aorte. Cette découverte ouvre de nouvelles possibilités diagnostiques, et probablement thérapeutiques pour cette pathologie, dont la prise en charge actuelle consiste à surveiller la progression pour proposer à temps la chirurgie de remplacement aortique. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication le 8 juillet 2012 dans la revue Nature Genetics.

L’anévrysme de l’aorte thoracique est une maladie silencieuse qui se traduit par la dilatation progressive de l’aorte qui peut finir par se rompre. Cette pathologie, dont on reconnaît de plus en plus l’importance avec le développement des techniques d’imagerie (échographie, IRM, scanner) reste le plus souvent asymptomatique jusqu’au décès du patient par rupture du vaisseau. Il est donc important de la reconnaître à temps. L’âge de survenue des anévrysmes n’étant pas toujours identique, un examen normal ne permet pas d’éliminer définitivement le risque et en cas de forme familiale, il est de règle de répéter les échographies pour vérifier l’absence d’apparition d’une dilatation aortique chez les apparentés. La prise en charge est actuellement limitée au traitement béta-bloquant qui n’a pas démontré son efficacité en dehors du syndrome de Marfan, et à la chirurgie lorsque la dilatation atteint un niveau critique.

En étudiant des familles recrutées au Centre National de référence Maladies Rares Marfan et apparentés, dirigé par le Pr Jondeau (hôpital Bichat, AP-HP) où sont réalisés le diagnostic et la surveillance des patients et de leurs familles, l’équipe du Pr Boileau (Unité Inserm 698, hôpital Ambroise Paré AP-HP) a pu démontrer l’implication d’un gène particulier dans le développement de ces anévrysmes. En effet, une mutation « stop » du gène permettant la synthèse de la molécule TGFβ2 normalement libérée par les cellules musculaires lisses de la paroi aortique, a été identifiée comme étant l’anomalie biologique initiale responsable d’anévrysme dans 4 familles (3 françaises et une grande famille américaine étudiée par l’équipe du Dr. Milewicz, université du Texas, Houston).

Ces travaux ouvrent de nouvelles possibilités diagnostiques et probablement thérapeutiques de la pathologie. « Ces résultats permettront de développer des outils de diagnostic d’anévrysme ou de risque de développement d’un anévrysme chez les différents membres d’une famille donnée. Ils sont également utiles pour établir le pronostic des patients, la chirurgie semblant ici nécessaire tardivement comparée à d’autres formes (Syndrome de Marfan par exemple) » explique le Pr Jondeau. « Enfin, ils permettront d’ouvrir des perspectives thérapeutiques intéressantes, par exemple en renforçant le signal de la molécule TGFβ2.» Pour le Professeur Catherine Boileau, cette découverte devrait permettre de pouvoir dès maintenant proposer un diagnostic moléculaire chez les apparentés à risque dans les familles.

Ces travaux ont fait l’objet d’une protection par le dépôt d’une demande de brevet.

L’effet « coupe-faim » des protéines élucidé

Posted on by newround

Fréquemment recommandées dans les régimes amaigrissants, les protéines alimentaires ont fait la preuve de leur efficacité grâce à leurs effets « coupe-faim ». L’équipe de Gilles Mithieux, directeur de l’Unité Inserm 855 « Nutrition et cerveau » à Lyon, est parvenue à expliquer les mécanismes biologiques responsables de cette propriété. Les chercheurs décrivent en détail les réactions en chaine provoquées par la digestion des protéines qui permettent de délivrer au cerveau un message de satiété, bien après le repas. Ces résultats, publiés le 05 juillet dans la revue Cell, permettent d’envisager une meilleure prise en charge des patients obèses ou en surpoids.

L’équipe de chercheurs Inserm, CNRS et Université Claude Bernard Lyon 1 est parvenue à élucider la sensation de satiété ressentie plusieurs heures après un repas riche en protéines. Elle s’explique par des échanges entre le système digestif et le cerveau, initiés par les protéines alimentaires que l’on trouve majoritairement dans la viande, le poisson, les œufs ou encore certains produits céréaliers.

Lors de travaux précédents, les chercheurs ont prouvé que l’ingestion de protéines alimentaires déclenche une synthèse de glucose au niveau de l’intestin, après les périodes d’assimilation des repas (une fonction appelée néoglucogenèse). Le glucose qui est libéré dans la circulation sanguine (veine porte) est détecté par le système nerveux, qui envoie un signal « coupe-faim » au cerveau. Plus connue au niveau du foie et des reins pour alimenter les autres organes en sucre, c’est au niveau de l’intestin que la néoglucogenèse délivre un message « coupe-faim » à distance des repas, caractéristique des effets dits « de satiété ».

Dans ce nouveau travail, ils sont parvenus à décrire précisément comment la digestion des protéines provoque une double boucle de réactions en chaîne impliquant le système nerveux périphérique ventral (passant par le nerf vague) et dorsal (passant par la moelle épinière).

L’exploration dans le détail du mécanisme biologique a permis d’identifier des récepteurs spécifiques (les récepteurs µ-opioïdes ) présents dans le système nerveux de la veine porte, à la sortie de l’intestin. Ces récepteurs sont inhibés par la présence des oligopeptides, produits de la digestion des protéines.

Dans un premier temps, les oligopeptides agissent sur les récepteurs µ-opioïdes qui envoient un message par la voie du nerf vague et par la voie spinale vers les zones du cerveau spécialisées dans la réception de ces messages.

Dans un second temps, le cerveau envoie un message-retour qui déclenche la néoglucogenèse par l’intestin. Cette dernière initie alors l’envoi du message « coupe-faim » dans les zones du cerveau contrôlant la prise alimentaire, comme l’hypothalamus.

L’identification de ces récepteurs et de leur rôle dans la néoglucogenèse intestinale permet d’envisager de nouvelles pistes thérapeutiques dans le traitement de l’obésité. L’enjeu est de déterminer la façon d’agir sur ces récepteurs µ-opioïdes pour réguler durablement la sensation de satiété. Selon Gilles Mithieux, principal auteur de ce travail : « Sollicités trop fortement, ces récepteurs peuvent devenir insensibles. Il faudrait donc trouver le meilleur moyen de les inhiber « modérément », afin de garder leur effet bénéfique à long terme sur le contrôle de la prise alimentaire ».

Un modèle pour suivre les épidémies animales à travers le réseau routier

Posted on by Priscille Rivière

Le transport routier est l’un des principaux vecteurs de propagation des épidémies animales. Il est donc crucial de comprendre comment des animaux potentiellement infectés sont échangés et transportés dans un pays. Une équipe franco-italienne incluant des chercheurs du Centre de physique théorique (CNRS/Aix-Marseille Université/Université du Sud Toulon Var) et de l’unité Epidémiologie, systèmes d’information, modélisation (Inserm/UPMC) (1), vient de présenter des simulations numériques à grande échelle permettant de recréer des scénarios de propagation d’une épidémie potentielle touchant les bovins en Italie. Ce modèle, le premier à prendre en compte les variations journalières du réseau italien de transport d’animaux, pourrait permettre de développer des stratégies de prévention et de surveillance plus efficaces. Ces travaux sont publiés en ligne sur le site du Journal of the Royal Society Interface.

La possibilité de transporter des animaux de ferme sur de grandes distances est vitale pour l’élevage et l’industrie agroalimentaire. Cependant, ceci fournit aux pathogènes des moyens de se répandre. On peut citer comme exemples l’épidémie de fièvre aphteuse au Royaume-Uni en 2001, qui a eu un coût estimé de 8 milliards de livres, ou l’épidémie de peste porcine en Allemagne en 2006, qui a eu des coûts indirects estimés à 60 millions d’euros. De plus, sujet d’inquiétude grandissant, les maladies animales peuvent représenter une menace pour la santé humaine, comme l’ont montré récemment la grippe H1N1 ou la grippe aviaire.

Afin de mieux comprendre comment des animaux potentiellement infectés sont échangés et transportés dans un pays, et comment cela peut jouer sur la propagation d’une épidémie, les chercheurs ont utilisé le registre de déplacement de 5 millions de bovins au long de l’année 2007. Ils ont créé un modèle à partir d’outils venus de l’analyse des réseaux complexes. En mathématiques, un réseau est une série de points reliés par des liens. Dans le cas présent, les points représentaient les fermes et les liens, le transport d’animaux de l’une à l’autre.

L’originalité principale de ce modèle est de prendre en compte les modifications d’une semaine sur l’autre, ou même d’un jour sur l’autre, du réseau italien de transport d’animaux. Les modèles traditionnels prennent comme base un réseau figé, ce qui peut conduire à des mesures de prévention et de contrôle inadéquates.

Les simulations numériques construites par les chercheurs permettraient de prédire comment une maladie survenue dans n’importe quelle ferme italienne se propagerait par la route à travers tout le pays. Il pourrait surtout aider à identifier les fermes à surveiller en priorité lorsqu’une épidémie se déclenche, ou lorsque l’on soupçonne qu’une épidémie est en cours. Il permettrait enfin, lors d’une crise, de retracer le chemin parcouru par l’infection et d’en découvrir la ferme d’origine. Ces travaux montrent aussi que les fermes les plus intéressantes à surveiller ne sont pas seulement celles où le trafic d’animaux est le plus intense, comme le prévoiraient des modèles plus simples ne tenant pas compte de la dynamique du réseau. Difficiles à identifier par des caractéristiques standard, les chercheurs développent actuellement les méthodes mathématiques pour y parvenir.

Ce travail, fondamental dans le sens où son but était de développer de nouveaux outils mathématiques, pourrait facilement servir comme base à la création d’un outil performant et simple d’utilisation destiné aux autorités sanitaires. En outre, les chercheurs veulent à présent étendre leur étude au reste de l’Europe.

Chemins de propagation d’épidémies

Chaque point blanc représente une ferme, et les liens représentent le transport d’animaux. Les simulations numériques d’épidémies permettent de détecter des groupes de fermes. Les épidémies naissant au sein d’un même groupe se propagent selon le même scénario. De tels groupes sont soulignés sur la carte centrale, les fermes d’un groupe donné peuvent être regroupées ou dispersées géographiquement selon les cas. Les cartes sur le côté montrent plusieurs chemins de propagation d’épidémies dont l’origine est dans le groupe rouge (à gauche) ou bleu (à droite) : pour différentes origines dans le même groupe, les chemins de propagation sont très similaires. Copyright P.Bajardi, A.Barrat, L.Savini and V.Colizza

Répartition géographique des groupes de fermes dans le réseau italien de transport de bovins

Chaque point blanc représente une ferme, et les liens représentent le transport d’animaux. Les simulations numériques d’épidémies permettent de détecter des groupes de fermes. Les épidémies naissant au sein d’un même groupe se propagent selon le même scénario. Chaque couleur souligne un groupe de fermes, montrant que les fermes d’un même groupe peuvent être soit regroupées géographiquement soit assez dispersées. Les réseaux représentés en haut correspondent aux chemins de propagation des épidémies pour chacun des groupes représentés sur la carte : chaque groupe à un chemin de propagation différent. Copyright P.Bajardi, A.Barrat, L.Savini and V.Colizza

Note

(1) En collaboration avec la Fondation ISI (Turin, Italie) et l’Instituto Zooprofilattico Sperimentale Abruzzo-Molise (Teramo, Italie).

Un poisson pour détecter des contaminants perturbateurs endocriniens

Posted on by Priscille Rivière

Les chercheurs de l’INERIS et de l’Inserm (équipe dirigée par Olivier Kah au sein de l’Unité Inserm 1085 « Institut de recherche, sante, environnement et travail ») viennent de développer un test chez le poisson permettant de détecter les effets perturbateurs endocriniens de certains contaminants de l’environnement. Les chercheurs basent leurs travaux sur un gène s’exprimant dans le cerveau qui réagit fortement à certains perturbateurs endocriniens. Pour faciliter la mesure de ce gène, ils utilisent un gène rapporteur fluorescent. Réalisé sur les embryons de poisson zèbre qui sont translucides, les effets sont observables dans le cerveau lorsque les embryons sont exposés à des polluants perturbateurs. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Plos One.

Observation de la fluorescence dans le cerveau de l’embryon de poisson induite par l’expression du gène cyp19a1b couplé à la GFP. Copyright Inserm, O. Kah

Ces 20 dernières années, de nombreuses études ont prouvé les effets néfastes de composés artificiels sur la capacité des organismes à se reproduire. Certains polluants (nonylphénols, bisphénol A, pesticides, résidus pharmaceutiques,…) présents dans les eaux de surface, les effluents industriels ou les sédiments ont la capacité de mimer les effets des œstrogènes. Ils modifient par ce biais les processus biologiques contrôlés par les œstrogènes et liés aux fonctions de reproduction et de croissance des organismes, avec des conséquences potentiellement néfastes pour la santé des êtres vivants et de leur descendance. Ces substances sont appelées « perturbateurs endocriniens » (PE).

Les polluants à activité œstrogénique agissent aussi sur le cerveau

L’originalité des travaux des chercheurs de l’Inserm et de l’INERIS réside dans le fait que l’étude des effets des perturbateurs endocriniens porte sur un gène exprimé exclusivement au niveau du cerveau, démontrant la susceptibilité du système nerveux à ces polluants. Les résultats obtenus par les chercheurs confirment qu’un certain nombre de substances affecte, chez l’embryon de poisson, l’activité des cellules souches du cerveau, des cellules capitales pour le développement du système nerveux central. Cet effet passe par l’expression d’un gène spécifique dans le cerveau extrêmement sensible aux œstrogènes : le gène cyp19a1b.

Un modèle de poisson zèbre pour caractériser les PE

A partir de ces observations, les équipes de l’INERIS et de l’Inserm ont mis au point un test de détection de cette activité œstrogénique au moyen d’un modèle de poisson transgénique. Ce modèle de poisson zèbre transgénique (1), permet d’identifier les effets des polluants sur une enzyme issue du gène cyp19a1b, l’aromatase, responsable de la synthèse des œstrogènes dans l’organisme.

En utilisant un rapporteur fluorescent, la GFP (Green Fluorescent Protein), le cerveau des embryons de poisson devient fluorescent lorsqu’ils sont exposés à des substances mimant les œstrogènes.

21 composés (e.g. œstrogènes naturels ou de synthèse, alkylphénols, bisphénols) sur les 45 testés ont induit une fluorescence, à des degrés variables. Les capacités métaboliques du modèle permettent de détecter des substances comme certains androgènes et certains progestatifs synthétiques (utilisés dans les pilules contraceptives).

Un tel test présente un intérêt pour l’évaluation de substances chimiques, comme le requiert le règlement REACh (2). Cet outil vient compléter les dispositifs in vitro existants ; il a l’avantage d’intégrer le devenir des polluants dans l’organisme, y compris en tenant compte de leur métabolisme, ce que les tests cellulaires ne permettent pas toujours. En raison de sa sensibilité, il pourrait aussi s’envisager pour la surveillance des milieux aquatiques.

Les recherches de l’INERIS et de l’Inserm ouvrent enfin des perspectives nouvelles dans le champ d’étude des perturbateurs endocriniens au niveau du système nerveux central.

Pour les chercheurs, il semble que ce test simple, robuste et sensible trouvera de nombreuses applications dans le cadre de l’évaluation des risques liés aux perturbateurs endocriniens de nature œstrogénique.

Financées par le Ministère chargé de l’Ecologie et l’Agence Nationale de la Recherche, les recherches menées par l’INERIS et l’Inserm ont vocation à caractériser le potentiel PE de ces substances chimiques, qui entrent dans la composition de médicaments, cosmétiques, produits phytosanitaires, plastiques, etc.

A propos de l’INERIS
L’Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques a pour mission de contribuer à la prévention des risques que les activités économiques font peser sur la santé, la sécurité des personnes et des biens, et sur l’environnement. Il mène des programmes de recherche visant à mieux comprendre les phénomènes susceptibles de conduire aux situations de risques ou d’atteintes à l’environnement et à la santé, et à développer sa capacité d’expertise en matière de prévention. Ses compétences scientifiques et techniques sont mises à la disposition des pouvoirs publics, des entreprises et des collectivités locales afin de les aider à prendre les décisions les plus appropriées à une amélioration de la sécurité environnementale. Créé en 1990, l’INERIS est un établissement public à caractère industriel et commercial, placé sous la tutelle du Ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l’Energie. Il emploie 588 personnes, basées principalement à Verneuil-en-Halatte, dans l’Oise. Site Internet : www.ineris.fr.

A propos de l’Inserm
Créé en 1964, l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) est un établissement public à caractère scientifique et technologique, placé sous la double tutelle du Ministère de l’Enseignement supérieur et de la recherche et du ministère de la Santé. Ses chercheurs ont pour vocation l’étude de toutes les maladies, des plus fréquentes aux plus rares, à travers leurs travaux de recherches biologiques, médicales et en santé des populations. L’Inserm soutient plus de 300 laboratoires répartis sur le territoire français. L’ensemble des équipes regroupe près de 13 000 chercheurs, ingénieurs, techniciens, gestionnaires… l’Inserm est membre de l’Alliance nationale pour les sciences de la vie et de la santé, fondée en avril 2009 avec le CNRS, l’Inserm, le CEA, l’Inra, l’Inria, l’IRD, l’Institut Pasteur, la Conférence des Présidents d’Université (CPU) et la Conférence des directeurs généraux de centres hospitaliers régionaux et universitaires Cette alliance s’inscrit dans la politique de réforme du système de recherche visant à mieux coordonner le rôle des différents acteurs et à renforcer la position de la recherche française dans ce secteur par une programmation concertée.

Notes

(1) en collaboration avec le Professeur B.C. Chung de l’Academia Sinica à Taiwan.

(2) Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical substances : règlement du Parlement Européen et du Conseil n°1907/2006 du 18 décembre 2006, concernant l’enregistrement, l’évaluation et l’autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances.

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