Paris, 11 septembre 2014

Une piste hormonale contre les maladies liées au vieillissement

C'est une hormone qui produit l'effet d'un régime drastique qu'a découverte l'équipe d'Hugo Aguilaniu en étudiant le ver rond Caenorhabditis elegans : elle augmente la longévité et diminue la fertilité. En explorant son mode d'action, les chercheurs du Laboratoire de biologie moléculaire de la cellule (LBMC – CNRS/ENS de Lyon/ Université Claude Bernard Lyon 1) espèrent trouver des moyens de repousser les maladies liées à l'âge. Ces travaux sont publiés le 11 septembre dans la revue Nature communications.
Manger moins allonge la durée de vie d'un grand nombre d'espèces, de la levure aux primates en passant par l'araignée et le chat. Plus encore, une restriction calorique sévère diminue l'incidence des maladies liées au vieillissement (cancers, maladies neurodégénératives, fonte musculaire liée à l'âge). C'est en tout cas prouvé chez les rongeurs et les grands singes, et il y a de fortes chances qu'il en soit de même chez l'Homme. Mais ce régime drastique (à la limite de la malnutrition) est difficilement soutenable, en raison notamment d'effets secondaires à la fois psychologiques (irritabilité, baisse de la libido) et physiologiques (baisse de la fertilité). Il est donc déconseillé de s'y astreindre dans le but de protéger sa santé !

L'équipe d'Hugo Aguilaniu a identifié chez le ver C. elegans une hormone produite en réponse à la restriction calorique. Cette hormone, l'acide dafachronique, est requise pour l'allongement de la durée de vie mais elle est également impliquée dans la baisse de la fertilité liée au régime. Cette découverte établit donc un lien direct entre l'augmentation de la durée de vie et la baisse des capacités reproductives lorsque le régime alimentaire est pauvre en calories.

Les chercheurs ont aussi découvert le récepteur au travers duquel l'acide dafachronique agit, dans le noyau des cellules. Véritable chef d'orchestre, il va activer un grand nombre de gènes en présence de l'hormone. Dans cette « symphonie génétique », une partie induira une baisse de fertilité, et une autre le ralentissement du vieillissement.

Hugo Aguilaniu espère parvenir à dissocier ces deux types de réponses, afin de déclencher artificiellement l'effet protecteur vis-à-vis des maladies liées à l'âge, et ce sans souffrir des effets délétères associés. Avec peut-être des applications thérapeutiques à la clé, puisque l'hormone identifiée et son récepteur ont des cousins proches chez les mammifères et l'Homme.

Ces travaux ont été financés, notamment, par la Fondation pour la Recherche Médicale.

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LA BIOTIQUE, UN SYSTÈME INNOVANT

Entre science et fiction, il n'y a parfois qu'un pas que les technologies semblent avoir franchi. Joël de Rosnay l'avait bien compris quand, dès 1981, il crée le terme "biotique" pour décrire l'hybridation et la coévolution des méthodologies et des techniques employées en informatique, biologie et chimie supramoléculaire. 

Dans son intervention, Joël de Rosnay explique avec brio comment l'ordinateur n'est plus simplement un objet, ni même un simple outil, qui se trouve devant nous. Cet ordinateur a véritablement pris sa place dans l'environnement qui nous entoure. Aujourd’hui la frontière entre la biologie et la technologie s'estompe au point de devenir quasiment invisible. A tel point d'ailleurs que l'on peut parfois parler d’un véritable état symbiotique entre l'Homme et la machine.

Ces systèmes innovants, terme que Joël de Rosnay préfère au terme "innovation" qu'il considère comme maintenant dépassé, nous facilitent déjà la vie au quotidien et sont en perpétuelle évolution. Le web 2.0 lui-même est voué à disparaitre et c'est du web 5.0 qu'il est question ici, que Joël de Rosnay appelle le "symbionet", un web qui pousse encore plus loin la communication du corps vers l'écosystème numérique dans lequel nous sommes rentrés. Ces évolutions technologiques nous promettent encore bien des surprises… pour le meilleur et pour le pire !

Joël de Rosnay est un scientifique et écrivain renommé. Il a notamment été enseignant–chercheur au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et Directeur des Applications de la Recherche à l'Institut Pasteur. Il est aujourd’hui conseiller de la Présidente d'Universcience (Cité des Sciences et de l'Industrie de la Villette et Palais de la Découverte) et Président exécutif de Biotics International.

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(si la  video n'est pas accéssible,tapez le titre dans le moteur de recherche de CANAL U.)

1er juin 2014

Méningites à méningocoque : un pas décisif dans la compréhension du mécanisme pathogène de cette bactérie

Neisseria meningitidis ou méningocoque, est une bactérie responsable de méningites et de septicémies1, dont la forme la plus grave, purpura fulminans, est souvent fatale. Cette bactérie, qui réside naturellement dans le rhinopharynx de l'Homme, est pathogène lorsqu'elle atteint la circulation sanguine. Les équipes du Dr Sandrine Bourdoulous, directrice de recherche CNRS à l'Institut Cochin (CNRS/Inserm/Université Paris Descartes), et du Pr Xavier Nassif de l'Institut Necker Enfants Malades (CNRS/Inserm/Université Paris Descartes/AP-HP) ont décrypté les événements moléculaires par lesquels les méningocoques ciblent les vaisseaux sanguins et les colonisent. Ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement des troubles vasculaires provoqués par ce type d'infection invasive. Leur étude est publiée le 1er juin 2014 dans Nature Medicine.
Lorsque Neisseria meningitidis se multiplie dans le sang, cette bactérie interagit avec les cellules endothéliales qui tapissent l'intérieur des vaisseaux sanguins et adhère aux parois de ces derniers. Au niveau de la peau et des muqueuses, l'infection des vaisseaux par le méningocoque crée des lésions hémorragiques (dites purpuriques), dues à des saignements dans les tissus, qui peuvent rapidement évoluer vers une forme grave et souvent mortelle de la maladie (le purpura fulminans) Au niveau du cerveau, l'adhérence des méningocoques aux vaisseaux leur permet de franchir la barrière hémato-encéphalique2 et d'entraîner une méningite lorsqu'ils envahissent les méninges3.

Les équipes de chercheurs ont décrypté le mécanisme d'adhérence de Neisseria meningitidis aux vaisseaux sanguins, étape au cœur de la pathogénicité de la bactérie. Du côté des vaisseaux sanguins, ils ont identifié le récepteur4 CD147, dont l'expression est essentielle à l'adhérence initiale du méningocoque aux cellules endothéliales. Si ce récepteur est absent, N. meningitidis ne peut pas s'implanter et coloniser les vaisseaux sanguins.

Du côté bactérien, il est connu que les processus d'adhérence du méningocoque aux cellules humaines reposent sur les pili de longs appendices filamenteux exprimés par la bactérie, composés de différentes sous-unités (les pilines). Cependant, les pilines spécifiquement impliquées dans l'adhérence de N. meningitidis aux vaisseaux sanguins n'avaient jamais été identifiées. Les chercheurs ont ainsi déterminé que deux pilines, PilE et PilV, interagissent directement avec le récepteur CD147. Sans elles, les méningocoques ne peuvent pas adhérer aux cellules endothéliales.

L'Homme est la seule espèce pouvant être infectée par les méningocoques. Pour montrer in vivo que les pilines PilE et PilV sont essentielles à la colonisation du réseau vasculaire par N. meningitidis, les chercheurs ont utilisé un modèle de souris immunodéficientes greffées avec de la peau humaine, conservant des vaisseaux humains fonctionnels au sein de la greffe et permettant ainsi de reproduire chez la souris les phases cutanées de l'infection observée chez l'Homme. Ces souris ont alors été infectées par des méningocoques possédant naturellement les pilines PilE et PilV, ou des méningocoques dans lesquels l'expression de ces pilines a été artificiellement supprimée. Les vaisseaux sanguins humains ne sont infectés que par les méningocoques possédant PilE et PilV ce qui confirme que ces deux pilines sont essentielles au processus de colonisation de la bactérie.
Les chercheurs ont également montré, avec un modèle d'infection ex vivo5, que les vaisseaux cérébraux et les méninges, particulièrement riches en récepteurs CD147, sont permissifs à la colonisation par les méningocoques à la différence d'autres parties du cerveau.

Les chercheurs souhaitent désormais développer un nouveau type de vaccin (en complément de ceux qui existent déjà) qui bloquerait l'interaction entre N. meningitidis et les récepteurs CD147 et empêcherait ainsi la colonisation des vaisseaux par la bactérie.

Cette étude a été réalisée grâce au soutien des équipes du Dr Frank Lafont, du Centre d'infection et d'immunité de Lille (CNRS/Inserm/Institut Pasteur de Lille/Université Lille 1/Université Lille 2), du Pr Fabrice Chrétien, de l'unité Histopathologie humaine et modèles animaux de l'Institut Pasteur de Paris et du Dr Eric Chevet du Groupe de recherches pour l'étude du foie (Inserm/Université de Bordeaux).

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Plantes et musique

Les plantes écoutent-elles de la musique ? Comment une plante peut-elle possiblement réagir à la musique? Les plantes respirent par de nombreuses bouches, que l’on appelle stomates, et on a découvert que les stomates des plantes réagissent à la musique!
D. Kroeze MSc. CANNA Research

l’université de Californie à San Diego ont découvert le mécanisme qui contrôle les stomates d’une plante. Les deux cellules qui forment le stomate sont des cellules spécialisées (cellules de garde), accordées selon la fréquence de résonance du calcium. Lorsqu’on les expose à cette fréquence, les stomates se ferment. Toutefois, si la fréquence n’est pas exactement la bonne, les cellules s’ouvriront de nouveau dans l’heure qui suit. Ceci se produit même si la concentration de calcium est suffisante pour faire fermer le stomate en temps normal. Des expériences ont démontré que les tonalités aiguës sont plus ou moins directement responsables d’une augmentation de l’échange gazeux qui dure plus d’une heure.

La musique accroît la croissance
Lorsque certaines musiques, des tonalités aiguës, ou des chants d’oiseaux font vibrer la plante, à une fréquence qui n’est pas exactement celle de la résonance du calcium, les stomates s’ouvrent après un certain temps, même si la plante les aurait normalement gardés fermés. Des tests ont démontré qu’un engrais appliqué aux feuilles de la plante aura plus d’effet sur son développement et sa croissance si ses stomates sont grands ouverts. Cela est logique : les plantes absorbent l’engrais donné aux feuilles par leurs stomates. Différentes combinaisons de fréquence et d’engrais sont offertes pour plusieurs types de récoltes.
Cette méthode n’est cependant pas à toute épreuve. Si on force les stomates à rester ouverts, la plante se verra incapable de contrôler la quantité d’eau qu’elle perd par la transpiration ; elle risque donc la déshydratation. C’est donc dire qu’exposer vos plantes à de la musique pour plus de trois heures par jour pourrait les mettre en danger..


Ne causez pas de surdose de musique
Si le volume ou la fréquence sont trop élevés, vos plantes favorites courront des risques. Certains effets de l’ouverture et de la fermeture des stomates ne peuvent encore être expliqués. L’impact négatif d’une fréquence trop haute pourrait être expliqué en utilisant une technique appelée « résonance de la coquille ».
Résonance de la coquille


Outre la résonance, qui fait ouvrir les stomates sous l’influence de la musique ou de tonalités précises, une autre technique pourrait expliquer les effets de la musique sur les plantes.
On appelle cette technique résonance de la coquille. Elle stimule ou inhibe la synthèse des protéines chez les plantes. Plusieurs tonalités ont ici un rôle à jouer. Les protéines, qui sont faites d’acides aminés, sont synthétisées selon la vibration. Chaque acide aminé devrait avoir sa propre fréquence. Chaque protéine devrait donc avoir sa propre gamme de fréquences. En théorie, la séquence correcte de tonalités devrait stimuler la création de protéines par résonance.
On étudie également l’impact de la résonance sur le corps humain. La neurostimulation électrique transcutanée est une technique qui utilise une fréquence précise pour stimuler la production de certaines substances dans le corps.
Par exemple, on croit qu’une fréquence de 10 Hz stimule la production du neurotransmetteur sérotonine (la même fréquence que les ondes alpha). Vous savez quoi ? La sérotonine est un acide aminé.

Si différentes tonalités peuvent avoir une telle influence sur les plantes, c’est parce que les hormones, comme l’auxine, l’une des substances responsables de la croissance des cellules et de la formation des fruits, sont formées de seulement deux acides aminés. Lorsque l’on permet aux plantes de vibrer suffisamment longtemps aux fréquences de ces deux acides aminés, la production d’hormones végétales désirables devrait augmenter, ce qui donnerait de plus grosses pousses.
La musique pourrait également avoir une influence sur la germination des semences. Un article publié dans le Journal of Alternative and Complementary Medicine décrit une expérience dans laquelle la musique a produit un taux de germination plus élevé (P < 0.002) et une germination plus rapide (P < 0.000002).
Il semble toutefois que les sons n’ont pas un impact significatif sur la germination. Il semble que de multiples fréquences sont en jeu et, comme la germination a trait aux hormones, il est plausible que la résonance de la coquille joue ici un rôle.

Les plantes préfèrent la musique classique...
Les plantes réagissent de façon positive à la musique classique, mais non, par exemple, au heavy metal. On peut supposer que des tonalités plus pures sont utilisées en musique classique, alors que le heavy metal utilise des effets de guitare comme la distorsion, que l’on ne peut considérer purs.

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