Horizons n°123 déc 19/jan-fév 2020
Horizons n°123 déc 19/jan-fév 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°123 de déc 19/jan-fév 2020

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Fonds national suisse de la recherche scientifique

  • Format : (220 x 266) mm

  • Nombre de pages : 52

  • Taille du fichier PDF : 8,2 Mo

  • Dans ce numéro : dangerosité des substances et loi.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Biologie et médecine Grands prématurés : de l’air, mais pas trop Les poumons des prématurés sont trop peu développés. La ventilation avec de l’oxygène est vitale, mais peut provoquer des séquelles à long terme. Par Astrid Viciano Il arrive que la vie commence, tout simplement, trop tôt. Au lieu de pouvoir achever leur développement dans le ventre de leur mère, certains bébés viennent au monde des semaines avant le jour prévu. Les poumons peinent alors à assurer la respiration jour après jour. « Les prématurés ne sont pas encore prêts pour cela », explique Sophie Yammine, pédiatre à l’Hôpital de l’Ile à Berne. Ils ont des voies respiratoires très petites et encore trop peu d’alvéoles pulmonaires qui, de plus, s’affaissent facilement. Les poumons font partie des organes dont le développement s’achève particulièrement tard. Les éléments de base des alvéoles se constituent entre la 16e et la 27e semaine de grossesse ; des échanges gazeux efficaces ne sont possibles qu’à partir de la 29e. C’est pourquoi environ un tiers des très grands prématurés (nés avant la 28e semaine) souffrent d’une pathologie pulmonaire chronique, la dysplasie bronchopulmonaire. Il en existe de nombreuses causes, mais elle résulte surtout d’une action thérapeutique : la ventilation mécanique des prématurés à haute concentration d’oxygène. « ll s’agit d’une mesure souvent vitale, mais qui provoque une inflammation des tissus pulmonaires », souligne Sophie Yammine. La pédiatre s’est intéressée aux conséquences d’une telle situation sur la vie future des nouveau-nés. Dans une étude menée à l’Hôpital de l’Ile, elle a analysé la fonction pulmonaire de 86 anciens prématurés, à un âge moyen de 9 ans et demi. Les résultats ont mis en évidence que la fonction ventilatoire des petites voies respiratoires était altérée en comparaison avec celle d’enfants nés à terme. En revanche, les alvéoles – où se produisent les échanges gazeux – se sont avérées intactes, ce qui confirme qu’elles continuent de se former durant les premières années suivant la naissance. « C’est une partie du développement que les prématurés au moins rattrapent bien », précise Urs Frey, directeur médical de l’Hôpital pédiatrique universitaire des deux Bâles, qui a également contribué à ces recherches. Ces enfants sont maintenant âgés de 16 à 20 ans et participent à une nouvelle étude 46 Horizons n o 123, décembre 2019 La ventilation artificielle sauve la vie des prématurés, mais peut provoquer des inflammations des tissus pulmonaires. Photo : Keystone/Science Photo Library/Phanie/Voisin qui mesurera leur fonction pulmonaire et examinera par résonance magnétique l’irrigation sanguine. « On accorde peu d’attention à la circulation car elle est difficile à saisir, explique Sophie Yammine. Mais l’interruption du développement chez les prématurés touche autant la structure pulmonaire que les vaisseaux sanguins. » Moins d’oxygène Il est déjà connu que les nouveau-nés souffrant de dysplasie bronchopulmonaire seront plus tard davantage sujets aux infections et plus fréquemment hospitalisés. On présume qu’ils auront tendance par la suite à développer les mêmes maladies pulmonaires que celles observées chez les grands fumeurs. Les médecins ne peuvent néanmoins pas prédire de manière précise les complications à long terme. L’une des raisons est que les facteurs conditionnant cette maladie se sont très fortement modifiés au cours des dernières années : les bébés peuvent désormais survivre à une naissance prématurée dans la 23e ou la 24e semaine de grossesse et viennent alors au monde avec des poumons particulièrement immatures. D’un autre côté, les prématurés sont traités avec davantage de retenue. Il y a une vingtaine d’années, ils étaient souvent soumis à une ventilation artificielle à haute concentration d’oxygène et sur une longue durée, ce que l’on cherche aujourd’hui à éviter. En cas de risque de naissance prématurée, on administre de la cortisone à la mère afin de stimuler la production de surfactant, une substance qui empêche l’affaissement des alvéoles dans les poumons développés. Elle peut également être injectée dans la trachée du prématuré immédiatement après la naissance. D’autres traitements sont testés. Une étude menée à l’Hôpital universitaire de Zurich sur 863 grands prématurés montre que l’inhalation d’un corticoïde après la naissance empêche l’apparition d’une dysplasie bronchopulmonaire. Des injections d’hydrocortisone pourraient donner le même résultat, selon Dirk Bassler, directeur de la clinique de néonatalogie. Une étude internationale de grande envergure cherchera à confirmer cette hypothèse. Le but : s’assurer que l’aide prodiguée aux enfants arrivés trop tôt dans la vie ne nuise pas à leur santé plus tard. Astrid Viciano est médecin et travaille comme journaliste pour la Süddeutsche Zeitung.
Biologie et médecine La monoculture n’est pas forcément efficace Mélanger différents types de plantes peut les aider à mieux pousser. De quoi questionner un dogme agricole : celui de la monoculture. Par Karin Hollricher La monoculture est la règle dans les champs cultivés sous nos latitudes. Elle facilite le travail ainsi que la récolte. Cependant, les écosystèmes naturels montrent bien que la variété botanique a un effet positif sur la croissance des végétaux. Cet effet de la biodiversité résulte des interactions entre les différentes plantes ainsi qu’avec le sol. Se pose alors la question de savoir si l’agriculture ne pourrait pas en tirer parti. « Des études ont été consacrées aux effets de la biodiversité sur les plantes cultivées en champs, mais avec des résultats contradictoires », relève Christian Schöb, spécialiste en agroécologie à l’ETH Zurich. Avec des collègues à Madrid, il a cherché à savoir si ces effets s’observaient également sur les plantes agricoles et dans quelles conditions. Dans une première expérience, les chercheurs ont cultivé huit plantes, soit en monoculture, soit en culture mixte comprenant deux à quatre espèces végétales. Ils ont comparé leur croissance en relevant la hauteur des plantes ainsi que la surface et la masse foliaire. Les plantes choisies pour l’expérience se répartissent en des groupes fonctionnels très distincts : pois et pois chiches fixant l’azote présent dans l’air, tomates et tournesols comme représentants des plantes herbacées, et graminées fonctionnant avec des types de photosynthèse différents (avoine, blé dur et millet). « La variabilité génétique des plantes utiles s’est perdue suite à des décennies de domestication. » Christian Schöb L’effet observé sur la croissance est plus important lorsque les scientifiques ont combiné des espèces issues de groupes fonctionnels différents – par exemple des tournesols avec de l’avoine ou des tomates avec du millet – que lorsqu’elles appartenaient au même groupe. Dans ce cas, elles utilisent les mêmes ressources, ce qui crée une situation de concurrence. Elles développent des rhizomes similaires, préfèrent des sols et des conditions climatiques semblables, et poussent et mûrissent plus ou moins en même temps. Au contraire, les espèces présentant des disparités fonctionnelles sont complémentaires et s’influencent de manière positive. Les plantes sauvages en profitent plus Christian Schöb et son équipe ont également comparé la croissance des plantes utiles avec celle de plantes sauvages apparentées : « L’effet de la biodiversité était moindre dans les co-cultures des plantes utiles que dans celles des variétés sauvages. Nous pensons que, dans le cas des plantes utiles, la variabilité génétique nécessaire à l’effet de la biodiversité s’est perdue, suite à des décennies de domestication et de sélection visant à ne garder qu’un petit nombre de propriétés telles que le rendement, la robustesse ou encore la résistance aux nuisibles. » Alors que la diversité génétique des plantes sauvages leur permet de mieux réagir aux effets de la sélection expérimentale. Les gènes qui contribuent à l’effet de la biodiversité n’ont pas encore été clairement définis. Samuel Wüst et Pascal Niklaus de l’Université de Zurich sont déjà parvenus, à l’aide de la plante modèle Arabidopsis thaliana, à identifier une région d’un chromosome. « Nous avons été très surpris de découvrir que des propriétés aussi complexes et encore mal comprises des plantes telles que leur capacité à coopérer reposent sur une base génétique aussi simple », note Samuel Wüst. Il est néanmoins improbable qu’un seul gène soit impliqué. Christian Schöb et ses collègues examinent désormais si l’effet de la biodiversité se manifeste plus nettement lorsque la co-culture des plantes utiles se prolonge, dans une expérience menée avec huit espèces fonctionnellement distinctes. Dans ce cas, il s’agirait d’une confirmation des résultats obtenus par Bernhard Schmid à l’institut de géographie de l’Université de Zurich : ceux-ci montrent que les effets de la biodiversité se renforcent en raison d’adaptations évolutives entre les espèces coexistantes. « Ce type d’études est extrêmement important pour l’agriculture, souligne Bernhard Schmid. Il reste du travail, mais je suis certain que l’agriculture va changer en profondeur d’ici à dix ans peutêtre, et qu’elle sera plus rentable et plus durable en tirant parti de la biodiversité. » Karin Hollricher est journaliste scientifique à Neu-Ulm en Allemagne. Les tournesols ne sont pas seulement jolis, ils peuvent aussi augmenter la productivité des surfaces agricoles cultivées. Photo : Keystone/Westend61/Canan Czemmel Horizons n o 123, décembre 2019 47



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