21 Nov 2016 | Par Inserm (Salle de presse) | Neurosciences, sciences cognitives, neurologie, psychiatrie
Les mitochondries développent notre mémoire en apportant de l’énergie aux cellules du cerveau
De nombreuses études ont montré que la prise de cannabis peut entrainer des pertes de mémoire à court et à long terme. Ces effets sur la mémoire seraient liés à la présence de récepteurs spécifiques sur plusieurs types cellulaires cérébraux (neurones mais aussi cellules gliales). Des chercheurs de l’Inserm sous la direction de Giovanni Marsicano (NeuroCentre Magendie, U1215) montrent que ces effets sur la mémoire sont liés à la présence de ces mêmes récepteurs sur les mitochondries, la centrale énergétique des cellules. C’est la première fois que l’implication directe des mitochondries dans les fonctions supérieures du cerveau, comme l’apprentissage et la mémoire, est montrée. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature.
Les mitochondries sont les centrales énergétiques des cellules animales. Elles sont présentes à l’intérieur des cellules pour produire l’énergie (sous forme d’ATP) nécessaire à tous les processus biochimiques. Pour ce faire, elles utilisent l’oxygène pour transformer les nutriments en ATP. Ces fonctions sont évidemment nécessaires à la survie de l’ensemble des cellules du corps, mais dans le cerveau l’impact des mitochondries va au de-là de la simple survie cellulaire. Si le cerveau ne représente que 2% du poids du corps, il consomme en effet, jusqu’à 25% de son énergie. Par conséquent, l’équilibre énergétique du cerveau est quelque chose de très important pour ses fonctions et, donc très régulé. On sait parfaitement que des altérations chroniques des fonctions mitochondriales (par ex. dans les maladies mitochondriales) produisent d’importants symptômes neurologiques et neuropsychiatriques.
Cependant, l’implication fonctionnelle directe des mitochondries dans les fonctions supérieures du cerveau, comme l’apprentissage et la mémoire, était jusqu’à présent inconnue.
En d’autres termes, nous servons-nous des mitochondries de notre cerveau quand nous apprenons ou quand nous nous souvenons de quelque chose ?
Cette étude, qui s’appuie sur la découverte du fait que le récepteur cannabinoïde CB1 est aussi présent sur les mitochondries du cerveau (appelées mtCB1) révèle que c’est bien le cas. À l’aide d’outils innovants, les chercheurs de l’Inserm ont montré que le composant actif du cannabis, le THC (delta9-tétrahydrocannabinol), provoque de l’amnésie chez les souris en activant les mtCB1 dans l’hippocampe.
« La diminution de mémoire induite par le cannabis chez la souris exige l’activation de ces récepteurs mtCB1 hippocampiques » explique Giovanni Marsicano. A l’inverse, « leur suppression génétique empêche cet effet induit par la molécule active du cannabis. Nous pensons donc que les mitochondries développent notre mémoire en apportant de l’énergie aux cellules du cerveau ».
Cette étude est importante non seulement parce qu’elle présente un nouveau mécanisme qui sous-tend les effets du cannabis sur la mémoire, mais aussi parce qu’elle révèle que l’activité mitochondriale fait partie intégrante des fonctions du cerveau.
La Covid-19, toujours la 3ème cause de décès en 2021
En 2021, la Covid-19 reste la 3ème cause de décès en France (9,2 % de l’ensemble des décès) derrière les tumeurs (25,7 %), première cause et les maladies de l’appareil circulatoire (20,9%), seconde cause. La Covid-19 a directement causé le décès de 60 895 personnes en France en 2021, en majorité des personnes âgées (âge médian de 84 ans), qui étaient légèrement plus jeunes qu’en 2020 (âge médian de 86 ans en 2020).
Comme détaillé dans Études et Résultats, le nombre de décès imputés à la Covid-19 a beaucoup évolué selon les mois de l’année, mais de façon différenciée selon les classes d’âges, avec en particulier une baisse prononcée des décès des personnes de plus de 85 ans tout au long du 1er semestre, alors que pour les personnes moins âgées, les évolutions ont été moins marquées. Ces évolutions par âge au cours de l’année peuvent être reliées au calendrier vaccinal contre la Covid-19 et à celui des mesures de gestion et de protection des personnes.
Les deux-tiers des décès dus à la Covid-19 en 2021 ont eu lieu dans des établissements publics de santé, qui n’enregistrent par ailleurs que 43 % des décès toutes causes confondues.
Par ailleurs, la mortalité due à la Covid-19 s’est intensifiée dans les départements et régions d’outre-mer (DROM) par rapport à 2020, avec en particulier un pic épidémique marqué en août 2021 aux Antilles. Enfin, les régions de l’hexagone ont été touchées de façon hétérogène par l’épidémie, et on note, par rapport à 2020, une extension vers le sud et, plus légèrement, vers l’ouest.
Une rupture dans la tendance de certaines grandes causes en 2021
La mortalité due aux tumeurs continue de baisser tendanciellement, à l’exception des tumeurs du pancréas et des mélanomes, toujours en hausse.
L’analyse des causes de décès met en évidence des hausses notables de la mortalité due aux maladies de l’appareil circulatoire en 2021 et aux maladies endocriniennes et de l’appareil digestif dès 2020.
Ces hausses sont en rupture par rapport aux tendances des années 2015-2019, comme le détaille l’article du BEH. Les écarts relevés par rapport à la tendance passée sont cohérents avec les résultats internationaux.
Une première estimation des taux et du nombre de décès par cause, fondée sur un premier traitement complètement automatique des certificats de décès de 2022, suggère que ces hausses se poursuivraient en 2022.
Ces hausses de la mortalité pourraient être liées à des effets indirects de l’épidémie de Covid-19 (retard de prise en charge, isolement social plus important jouant sur les comportements, hausse de la consommation nocive d’alcool, difficultés d’accès aux soins, séquelles pour ceux dont la Covid-19 est en cause associée, …) sans qu’il soit à ce stade possible d’évaluer la part de ces facteurs sur la hausse observée. D’autres facteurs sans lien avec l’épidémie ne peuvent être exclus. Ces résultats incitent à mener des études complémentaires pour approfondir l’analyse de ces hausses de mortalité.
Enfin, la crise sanitaire a accentué la tendance à la hausse de la proportion des décès qui surviennent à domicile, alors que la majorité des décès dus à la Covid-19 a lieu à l’hôpital. On observe un déplacement des décès pour d’autres causes (notamment les tumeurs) des établissements vers le domicile. Cela peut s’expliquer en partie par le plus fort recours à l’hospitalisation à domicile, même en dehors des périodes de crise épidémique.
Le processus d’inflammation joue un rôle crucial dans les maladies allergiques respiratoires, telles que l’asthme et la rhinite allergique. Si l’épithélium pulmonaire, ce tapis de cellules qui constitue la surface interne des poumons, est reconnu comme un acteur majeur de l’inflammation respiratoire à l’origine de ces maladies, les mécanismes sous-jacents sont encore mal connus.
Une équipe de recherche vient d’identifier l’une des molécules responsables du déclenchement de la réaction allergique, dans une étude co-dirigée par deux scientifiques du CNRS et de l’Inserm travaillant à l’Institut de pharmacologie et de biologie structurale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier). Cette molécule de la famille des alarmines, nommée TL1A, est émise par les cellules de l’épithélium pulmonaire quelques minutes après une exposition à un allergène de type moisissure. Elle coopère avec une autre alarmine, l’interleukine-33, pour alerter le système immunitaire de la présence d’un allergène. Ce double signal d’alarme stimulera l’activité de cellules immunitaires, qui déclencheront ensuite une cascade de réactions en chaîne responsables de l’inflammation allergique.
Les alarmines constituent donc des cibles thérapeutiques d’intérêt majeur pour le traitement des maladies allergiques respiratoires. Dans quelques années, des traitements à base d’anticorps bloquant l’alarmine TL1A pourraient bénéficier aux patients souffrant d’asthme sévère ou d’autres maladies allergiques. En France, au moins 17 millions de personnes sont concernées par les maladies allergiques2. Les formes d’asthme les plus graves sont responsables de plusieurs centaines de décès tous les ans3.
1. Cette étude a bénéficié du soutien de l’ANR
2. D’après le Ministère du travail, de la santé et des solidarités : https://sante.gouv.fr/sante-et-environnement/air-exterieur/pollens-et-allergies/article/effets-des-pollens-sur-la-sante; 13/04/2023
3. D’après Santé Publique France : https://www.santepubliquefrance.fr/maladies-et-traumatismes/maladies-liees-au-travail/asthme; 25/10/2023
Diagnostic médical : la palpation du cerveau bientôt possible ?
Diagnostic médical : la palpation du cerveau bientôt possible ?
06 Oct 2015 | Par Inserm (Salle de presse) | Technologie pour la sante
S’il est bien une technique d’exploration du corps humain que le médecin pratique lors de tout examen médical pour poser un diagnostic ou prescrire des examens complémentaires, c’est la palpation. Le cerveau présente toutefois la particularité d’être impossible à palper sans une intervention très invasive (ouverture de la boite crânienne) réservée à de rares cas. En s’inspirant de la sismologie, des chercheurs de l’Inserm sous la direction de Stéfan Catheline (Unité Inserm 1032 «Applications des ultrasons à la thérapie») viennent de mettre au point une méthode d’imagerie non invasive du cerveau par IRM qui donne les mêmes indications que la palpation physique. A terme, elle pourrait servir pour le diagnostic précoce des tumeurs cérébrales ou de la maladie d’Alzheimer. Ces travaux sont publiés dans PNAS.
De nombreuses pathologies impliquent des changements structurels des tissus qui se traduisent par une modification de leurs propriétés mécaniques telle l’élasticité. Grâce à la sensibilité de ses mains et à sa connaissance fine du corps, un médecin peut, par un examen dit de palpation, évaluer la taille et la dureté d’une tumeur, la présence de ganglions inflammés, ou encore la taille et la position d’un fœtus chez la femme enceinte par exemple.
Cette palpation est complétée ou remplacée par des techniques modernes qui transmettent au médecin une indication de l’élasticité d’un tissu biologique. Elles reposent sur la génération et la détection d’ondes dont la vitesse de propagation à travers l’organisme diffère selon la dureté des organes (plus un tissu est dur, moins l’onde se propage vite et inversement). Toutefois, cette méthode ne peut pas s’appliquer au cerveau qui, doublement protégé par la boite crânienne et le liquide céphalorachidien, est difficilement accessible aux ondes provenant de l’extérieur. Impossible donc de palper directement ou indirectement le cerveau, ce qui complique grandement le travail des neurochirurgiens. Par contre, ce dernier est le siège de vibrations naturelles créées par la pulsation du sang dans les artères et la circulation du liquide céphalorachidien. Il restait un défi de taille jusqu’alors non relevé : pouvoir capter ce champ complexe d’ondes de cisaillement naturelles et le traduire sur un écran informatique.
Dans cet article, les chercheurs de l’Inserm ont réussi, via l’IRM, à détecter les ondes de cisaillements cérébrales naturelles en employant des techniques de calcul empruntées aux sismologues et connues sous le nom de « corrélation de bruit ». Ils ont ainsi pu dresser des images d’élasticité du cerveau.
«Si on arrive à ce que cette méthode soit développée en clinique, ce serait à la fois un confort pour le patient et le médecin car aujourd’hui faire vibrer le cerveau est assez pénible. Bien entendu, cette méthode sera complémentaire à celles déjà existantes et l’avenir est à un diagnostic médical multimodal» déclare Stéfan Catheline, directeur de recherche Inserm principal auteur de ce travail.
«La maladie d’Alzheimer, l’épilepsie, la sclérose en plaques, l’hydrocéphalie impliquent des changements dans la dureté des tissus cérébraux. Cette nouvelle technique pourrait les détecter et être utilisée pour éviter des biopsies cérébrales. »
Cette méthode de palpation du cerveau pourrait connaître d’autres domaines d’application comme l’analyse de l’évolution des processus neurodégénératifs, l’impact d’une lésion traumatique ou tumorale, la réponse à un traitement…
