Horizons n°110 sep/oct/nov 2016
Horizons n°110 sep/oct/nov 2016
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°110 de sep/oct/nov 2016

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Fonds national suisse de la recherche scientifique

  • Format : (220 x 285) mm

  • Nombre de pages : 50

  • Taille du fichier PDF : 9,3 Mo

  • Dans ce numéro : l'université généraliste est-elle encore nécessaire ?

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Biologie et médecine Ce que le ventre dit à la tête La communication entre l’appareil digestif et le cerveau influence notre comportement alimentaire. Mieux connaître les voies empruntées par ces signaux pourrait aider à développer de nouveaux traitements contre l’obésité. Par Stéphane Praz humain mange parce qu’il a faim, mais pas seulement: aussi par envie, par frustration ou L’être à cause du stress. On sait depuis longtemps que l’appareil digestif et le cerveau contrôlent conjointement notre comportement alimentaire. Comprendre le fonctionnement de ces mécanismes revêt une importance croissante au vu de l’augmentation des cas de surpoids, d’obésité et de diabète de type 2. Actuellement, les interventions chirurgicales – by-pass gastrique et réduction de la taille de l’estomac (gastrectomie longitudinale ou «sleeve») – sont les méthodes les plus efficaces pour combattre l’obésité. «Etonnamment, ces modifications sont radicalement différentes au niveau anatomique, mais elles modifient toutes totalement et durablement l’équilibre hormonal», explique Ralph Peterli, spécialiste de chirurgie bariatrique à l’Hôpital St. Clara à Bâle. Son équipe a été la première à mettre en évidence ce phénomène dans le cas d’un «sleeve» en 2009. «C’est là que le cerveau entre en jeu, poursuit le médecin. Il doit forcément être impliqué si les patients, après l’opération, n’ont soudainement plus aucune envie de gras et se resservent au contraire de légumes.» Les chercheurs bâlois étudient actuellement les réactions des sujets lorsqu’ils ingèrent différents aliments au moyen de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Manger moins souvent Mais comment les signaux remontent-ils du ventre à la tête? C’est ce que Wolfgang Langhans, spécialiste de physiologie à l’ETH Zurich, cherche à mettre en évidence. «Cela pourrait déboucher sur des stratégies pharmacologiques et donc des alternatives aux interventions chirurgicales qui 40 Fonds national suisse – Académies suisses: Horizons n o 110 Le nerf vague (en vert) et les hormones informent le cerveau sur ce qui se passe dans nos viscères. Image: Bryan Christie Design présentent certains risques», indique le chercheur. Il étudie notamment le rôle de l’hormone GLP-1 (glucagon-like peptide 1), liée à la satiété. L’intestin en sécrète d’importantes quantités dès qu’il est rempli de nourriture. L’hormone atteint probablement le cerveau par la circulation sanguine, mais Wolfgang Langhans suppose qu’elle envoie aussi des signaux neuronaux en s’amarrant aux récepteurs au GLP-1 du nerf vague qui relie l’intestin et le cerveau. «La chirurgie influence simultanément de 50 à 100 mécanismes hormonaux.» Ralph Peterli Les chercheurs ont testé leur hypothèse sur des rats chez qui l’hormone a la même fonction que chez l’être humain. Ils ont injecté dans leur nerf vague des vecteurs viraux (des virus génétiquement modifiés) capables d’inhiber la production de récepteurs au GLP-1 dans les cellules nerveuses de l’intestin. Leur effet: le nombre de récepteurs a diminué de moitié environ. La réduction de la connexion interneuronale GLP-1 de l’intestin au cerveau a bel et bien entraîné une modification du comportement alimentaire: les rats mangeaient plus longuement et davantage à chaque repas et affichaient ensuite une glycémie nettement plus élevée. La quantité journalière de nourriture ingérée est restée néanmoins la même: ils mangeaient davantage, mais moins souvent. Chirurgie ou médicaments «Le résultat peut paraître décevant, reconnaît Wolfgang Langhans. Mais il est physiologiquement fascinant. Il confirme le rôle du GLP-1 et du nerf vague dans la sensation de satiété tout en montrant que le contrôle de la prise alimentaire est sous-tendu par un mécanisme très robuste.» Ralph Peterli en est convaincu lui aussi. Mais c’est précisément ce qui le fait douter d’une alternative pharmacologique à la chirurgie. «La chirurgie n’agit pas seulement sur une ou deux hormones, elle influence simultanément de 50 à 100 mécanismes dont nous ne connaissons pas la plupart.» Il imagine toutefois que des préparations hormonales ou certains antagonistes de récepteurs puissent venir en renfort de l’opération. Une application pratique des substances actives se dessine donc. Mais la science est encore très loin d’avoir complètement saisi les interactions complexes entre intestin et cerveau. Stéphane Praz est journaliste scientifique libre. J. P. Krieger et al.: Knockdown of GLP-1 Receptors in Vagal Afferents Affects Normal Food Intake and Glycemia. Diabetes (2016)
Salome Dürr Biologie et médecine Les chiens errants et mobiles propagent la rage. Un modèle informatique contre la rage Plus de 55 000 personnes en Afrique et en Asie décèdent chaque année de la rage. Les experts craignent que le virus migre tôt ou tard de l’Indonésie à l’Australie, jusqu’ici préservée: un chien infecté présent sur un bateau de pêcheurs suffirait. Développé par Salome Dürr de l’Université de Berne avec des collègues australiens, un modèle informatique simule comment la rage se propage par morsures au sein d’une population canine. Un outil qui pourrait aider les autorités à développer une stratégie de lutte. Le plus grand risque de transmission est lié aux chiens en liberté dans les territoires aborigènes du nord de l’Australie. A l’aide de colliers GPS, Salome Dürr a analysé les déplacements de 69 animaux dans six villages. Certains s’en sont tellement éloignés qu’ils auraient pu contaminer des chiens sauvages. Un sondage a souligné un autre facteur de risque: la moitié des propriétaires de chiens les emmènent régulièrement avec eux à la chasse. L’ampleur de cette mobilité suffirait à déclencher une épidémie, indique le modèle informatique. «Sans des contremesures appropriées, la rage pourrait se propager en Australie tel un feu de paille», avertit la chercheuse. Mais la simulation montre également que l’épidémie pourrait être stoppée en quelques mois par une rapide campagne de vaccination. D’autres mesures, comme enfermer les chiens ou les garder en laisse, seraient en revanche insuffisantes et difficilement applicables. Ce modèle devrait prochainement être utilisé dans d’autres pays, à l’instar du Tchad dont la capitale Ndjamena est actuellement touchée par le fléau. Yvonne Vahlensieck E. G. Hudson et al.: A Survey of Dog Owners in Remote Northern Australian Indigenous Communities to Inform Rabies Incursion Planning. PLOS Neglected Tropical Diseases (2016) James Gathany/CDC Casser les antibiotiques pour en créer de nouveaux Les antibiotiques deviennent de moins en moins efficaces, car les bactéries développent des résistances. Une équipe de chercheurs de l’Université Harvard aux Etats-Unis a élaboré une méthode qui permet de synthétiser en peu de temps des centaines de substances potentiellement efficaces. Jusqu’à présent, de nouveaux composés étaient en général créés en ajoutant des groupes d’atomes à des molécules déjà existantes, ce qui générait une structure très similaire. La technique a été notamment employée avec les antibiotiques de la famille des macrolides. «Elle est néanmoins très peu efficace et n’a permis de développer que six nouveaux antibiotiques en soixante ans», souligne la chimiste Audrey Langlois qui a participé à la phase initiale du projet à Harvard et travaille aujourd’hui chez Novartis. Avec le nouveau procédé, les chercheurs ont divisé les macrolides en de nombreux petits éléments. Ces fragments ont ensuite été modifiés avant d’être réassemblés pour former des macrolides basés sur des structures internes totalement différentes. Quelque 350 nouvelles molécules ont été ainsi créées, et 80% d’entre elles ont démontré un effet antibactérien lors de premiers tests. Deux molécules ont même éliminé des germes multi-résistants. La technique pourrait maintenant également être utilisée pour d’autres groupes d’antibiotiques comme la pénicilline. «Evidemment, cela prend des années avant de mettre au point une substance active à partir de nouveaux composés. Mais au moins, nous disposons aujourd’hui de matériaux avec lesquels nous pouvons travailler», note Audrey Langlois. Atlant Bieri I. B. Seiple et al.: A platform for the discovery of new macrolide antibiotics. Nature (2016) Des bactéries multirésistantes (à droite) tiennent en échec un nombre croissant d’antibiotiques. Les prématurés peuvent connaître plus tard des difficultés de concentration. Prématurés: des cerveaux différents Les bébés nés avant la 28e semaine de grossesse présentent aujourd’hui rarement de graves lésions cérébrales grâce aux soins hospitaliers. Ils ont toutefois des difficultés à l’école: ils apprennent moins bien, font preuve d'une capacité de concentration moins élevée et peinent parfois à interpréter correctement les émotions de leurs camarades. Une hypothèque pour leur vie future et un poids pour leurs proches. Afin de mieux comprendre la cause de ces problèmes, des chercheurs ont étudié le connectome – l’ensemble des connexions neuronales du cerveau – de jeunes sujets concernés au moyen de l’imagerie par résonnance magnétique nucléaire de diffusion. Une analyse du réseau a révélé l’intensité des communications entre les fibres nerveuses au sein de modules définis et à quel point ceux-ci étaient interconnectés. «Nous avons localisé l’origine des difficultés des prématurés derrière le front», résume la responsable de l’étude, Petra Hüppi de l’Université de Genève. Certains secteurs dans le lobe frontal qui se forment à un stade précoce sont reliés entre eux et avec le système limbique de façon différente chez les enfants nés à terme que chez les grands prématurés présentant un poids très faible. Le lobe frontal et le système limbique sont des zones importantes pour la concentration et l’interprétation des émotions. Sur la base de ces données, Petra Hüppi entend vérifier ces prochaines années si des activités musicales et des exercices d’apprentissage et de concentration pratiqués de la naissance jusqu’à 13 ans peuvent avoir une influence positive sur cette zone du cerveau. Et ainsi aider les enfants prématurés. Karin Hollricher E. Fischi-Gomez et al.: Brain network characterization of high-risk preterm-born school-age children. Neuroimage: Clinical (2016) Fonds national suisse – Académies suisses: Horizons n o 110 41 tisskananat/Shutterstock



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