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Cependant, il est important de comprendre que certaines bactéries et autres microorganismes, comme ceux de nos microbiotes, nous permettent de rester en bonne santé.

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Microbiote intestinal : vos bactéries vous veulent du bien

Ces dernières années, la COVID19, ou plus récemment la propagation de cas de gale en maison de retraite, ont engendré beaucoup d’inquiétudes concernant les virus et autres parasites. Cependant, il est important de comprendre que certaines bactéries et autres microorganismes, comme ceux de nos microbiotes, nous permettent de rester en bonne santé.
Bactéries
© CDC - Unsplash

Chaque partie de notre corps en contact avec le milieu extérieur (peau, bouche, poumons, intestin…) est occupée par des microorganismes. Ils cohabitent avec nous, formant un microbiote. Le plus « peuplé » est le microbiote intestinal comprenant « l’ensemble des microorganismes qui vont composer la diversité de la flore que l’on a au niveau du tube digestif », nous explique Laurence Delhaes, cheffe de service de parasitologie-mycologie au CHU de Bordeaux et responsable de recherche Inserm – équipe « Remodelage bronchique ». Entre l’intestin grêle et le colon, il est possible de trouver pas moins de 10 microorganismes, autant que de cellules dans notre corps, dont 99 % sont des bactéries. 

Une population qui s’autorégule

Cette relation hôte/parasite est le fruit d’une coévolution vieille de millions d’années. Elle est profitable pour l’un et l’autre (commensalisme) : « Les microorganismes que l’on héberge de façon saine n’ont aucun intérêt à ce qu’on décède ; le microbiote intestinal, c’est du gagnant-gagnant chez le sujet sain », nous assure Laurence Delhaes. Cette flore est unique pour chaque personne tant sa diversité est grande. Sa composition est liée à de nombreux facteurs comme l’alimentation, l’âge, le mode de vie ou les traitements médicamenteux comme le rappelle la tribune de la Société Française de Microbiologie (SFM) dans Le Monde. Notre microbiote intestinal peut être envisagé telle une population, son but étant de vivre et de produire des descendants : nous le nourrissons et lui offrons un lieu de vie. 

 

Muqueuses avec et sans bactéries
© LJNovascotia - Pixabay

Le microbiote, en échange, nous rend de nombreux services. Le plus simple à comprendre est sûrement l’effet de barrière mécanique comme le souligne Laurence Delhaes, également ancienne présidente de la Société Française de Parasitologie : « Quand on a un microbiote sain, il occupe la surface de la muqueuse digestive. Si on a une maladie digestive ou un traitement antibiotique par voie orale, cela peut modifier notre microbiote, le réduire. Ainsi, la place libérée peut alors être occupée par d’autres microorganismes potentiellement plus dangereux. » En situation normale, cette flore nous protège également d’agents pathogènes par compétition ou en produisant des substances bactéricides.

Le microbiote intestinal assure son propre métabolisme, notamment à partir de nos aliments et des fibres alimentaires. En parallèle, les microorganismes notamment les bactéries, nous aident dans notre digestion par exemple en participant à la fermentation de certains résidus alimentaires, à l’hydrolyse de la cellulose, de l’amidon et à la synthèse de certaines vitamines comme la vitamine K ou certaines vitamines B et des acides aminés essentiels. 

L’intestin est régi par le système nerveux entérique situé le long du tube digestif. Ce dernier contient à lui seul environ 200 millions de neurones, d’où son nom de deuxième cerveau qui est « un peu exagéré, mais ça existe : c’est un fait », nous assure Laurence Delhaes. Il est en relation constante avec le système nerveux central formant l’axe intestin-cerveau, permettant aux deux d’échanger des informations (la faim, l’anxiété…) mais aussi des molécules essentielles au bon fonctionnement du cerveau. Un déséquilibre du microbiote peut alors s’avérer délétère pour certaines de ses fonctions.

La dysbiose ou le moment où tout bascule

Jeanne Ducourneau

En général, il y a dysbiose lorsque ce microbiote fait face à des dérèglements. C’est une altération qualitative et fonctionnelle des communautés microbiennes d’un écosystème ou d’un organe, d’après Le groupe de travail de la SFM « MicMaC » cité par Laurence. Par exemple, un microorganisme prend le dessus sur les autres et, de ce fait, modifie la diversité du microbiote et les fonctionnalités liées. Bien que des liens aient déjà été établis entre la dysbiose du microbiote intestinal et certaines pathologies comme le diabète, l’état de cette flore intestinale ne peut être encore utilisé comme un marqueur de l’évolution ou de la dégradation d’une maladie. Et pour cause : les études sur le microbiote sont encore du domaine de la recherche et non du diagnostic. Actuellement, de nombreuses hypothèses lient la dysbiose à des maladies neurodégénératives telles qu’Alzheimer, Parkinson ou d’autres encore comme l’autisme et la dépression. Mais, il va falloir attendre d’avoir plus de données pour pouvoir bien définir comment l’utiliser comme un réel indicateur ou biomarqueur. C’est un sujet passionnant qui intéresse beaucoup, mais « il ne faut pas le survendre », d’où la nécessité de continuer les recherches. 

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]]> Les parasites : les maîtres de la manipulation https://corps.dealersdescience.com/les-parasites-les-maitres-de-la-manipulation/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=les-parasites-les-maitres-de-la-manipulation Mon, 18 Dec 2023 15:15:40 +0000 https://corps.dealersdescience.com/?p=1180 Plongez dans le monde énigmatique des parasites, dont les capacités à coloniser un hôte garantissent la survie. Xavier Montaudouin, chercheur en biologie marine et spécialiste de l’écologie parasitaire, nous dévoile un peu plus ce monde peu connu.

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Les parasites : les maîtres de la manipulation

Plongez dans le monde énigmatique des parasites, dont les capacités à coloniser un hôte garantissent la survie. Xavier Montaudouin, chercheur en biologie marine et spécialiste de l’écologie parasitaire, nous dévoile un peu plus ce monde peu connu.

Un parasite est une espèce qui tire un bénéfice d’un organisme vivant d’une autre espèce (l’hôte), pendant toute sa vie ou une partie de celle-ci. Il vit sur ou dans le corps de l’hôte, parfois dans ses cellules. L’hôte, quant à lui, subit des préjudices liés à cette association. Pourtant, les parasites font partie intégrante de l’écosystème, « ils représentent près de 40 % de la diversité », souligne Xavier Montaudouin, professeur des universités et directeur de recherche au laboratoire EPOC (Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux). En mars 2021, après des années d’études, il publie, en collaboration avec d’autres scientifiques, un atlas des parasites et maladie de la coque commune (Cerastoderma edule).

photo d'une coque commune (Cerastoderma edule) mesurée sur sa longueur de coquille
© Xavier Montaudouin

Des êtres vivants astucieux

« Pour que la rencontre entre le parasite et son hôte puisse avoir lieu, le parasite va devoir franchir deux filtres », explique le chercheur. 

 

Le premier filtre est celui de la rencontre, il définit la probabilité de contact entre un organisme parasite et son hôte potentiel. Afin de détecter l’hôte, certains parasites possèdent des détecteurs appelés « chimiorécepteurs », des récepteurs de substances chimiques. D’autres vont être attirés par la chaleur de l’hôte comme les tiques, tandis que certains vont être attirés par le milieu dans lequel vit l’hôte. Xavier Montaudouin nous donne un exemple avec les trématodes, un groupe d’espèces qu’il a beaucoup étudié. Certaines espèces de cette famille de parasites ont développé des photorécepteurs leur permettant de s’orienter par rapport à la lumière, donc par rapport à la surface et ainsi de venir dans la tranche d’eau la plus occupée par l’hôte. Les parasites s’adaptent afin d’être présents au bon endroit au bon moment. « Un rendez-vous, c’est un lieu, mais c’est aussi un moment », illustre le scientifique. 

 

Le deuxième filtre auquel doivent faire face les parasites est celui de la compatibilité. La défense la plus efficace que possèdent les hôtes est leur système immunitaire, et pour passer outre cette barrière, le parasite ne manque pas d’imagination. En effet, certains ont développé des techniques de camouflage. Afin d’être invisibles aux yeux du système immunitaire, les parasites arrivent à synthétiser et recouvrir leur corps des mêmes molécules que celles du système immunitaire de l’hôte, le rendant ainsi inefficace. D’autres se cachent dans des kystes, cavités situées dans un organe ou tissu et délimité par une paroi épaisse et résistante qui leur est propre. Les trématodes usent de stratagèmes encore plus subtils pour atteindre leurs hôtes.

Centaine de métacercaires infestant le pied d'une coque
© Xavier Montaudouin

Les trématodes, rois de l’influence

Les trématodes, qui sont des vers plats, font partie d’un grand groupe de parasites métazoaires. Ces derniers infectent une grande diversité d’organismes, allant des mollusques marins aux mammifères. Les trématodes ont un cycle de vie complexe, c’est-à-dire qu’ils infectent plusieurs hôtes au cours de leur vie. Xavier Montaudoin les a beaucoup étudiés à travers ses recherches sur la coque commune. La particularité de ces mollusques est qu’ils abritent un grand nombre de parasites, environ une quinzaine d’espèces de trématodes. Le chercheur et son équipe observent l’impact des parasites sur la croissance et la mortalité des hôtes. Ils se questionnent également sur ce que peut renseigner la présence de trématodes dans le milieu. 

 

Les trématodes se distinguent par leur adaptabilité et leurs mécanismes de manipulation subtils. En effet, du fait de leur cycle de vie complexe, ils sont devenus maîtres dans l’art de manipuler. Un exemple frappant est la façon dont certains d’entre eux parasitent le gammare (Gammarus sp.), petit crustacé ressemblant à une crevette. Le trématode va manipuler le gammare dans le but de le rendre sensible à la prédation. D’ordinaire, quand celui-ci se sent menacé, il se réfugie en plongeant dans le sable pour se cacher. Cependant, lorsque le parasite le manipule, ce réflexe disparaît, le rendant ainsi plus vulnérable aux prédateurs. Cette manipulation va faciliter le passage du parasite vers son hôte dit définitif. En fin de compte, l’extraordinaire capacité des trématodes à manipuler les gammares démontre la complexité des interactions entre les parasites et leurs hôtes. Leur rôle dans les écosystèmes ne cesse d’intriguer, mettant en lumière l’ingéniosité de la nature.

Photo au microscope électronique à balayage d'un stade larvaire (métacercaires) de parasite du groupe des trématodes.
© Xavier Montaudouin

Clélie Henno

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]]> Zoom sur les polluants organiques, des corps chimiques persistants https://corps.dealersdescience.com/zoom-sur-les-polluants-organiques-des-corps-chimiques-persistants/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=zoom-sur-les-polluants-organiques-des-corps-chimiques-persistants Mon, 18 Dec 2023 14:38:45 +0000 https://corps.dealersdescience.com/?p=1059 L’usage de produits chimiques est fréquent et est devenu habituel dans notre société pour diverses applications. Or, une fois utilisés, certains peuvent s’accumuler dans les milieux et contaminer les êtres vivants. Ces derniers sont alors qualifiés de corps organiques polluants car ils persistent sous forme résiduelle après leur usage.

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Zoom sur les polluants organiques, des corps chimiques persistants

L’usage de produits chimiques est fréquent et est devenu habituel dans notre société pour diverses applications. Or, une fois utilisés, certains peuvent s’accumuler dans les milieux et contaminer les êtres vivants. Ces derniers sont alors qualifiés de corps organiques polluants car ils persistent sous forme résiduelle après leur usage.
Main qui tient un bécher
© RephiLe water

Des chercheur·e·s de l’université de Bordeaux ont mis en évidence à travers l’étude « Trace elements and persistent organic pollutants in chicks of 13 seabird species from Antarctica to the subtropics », parue en 2020 dans la revue Environment International, la présence de Produits Organiques Persistants, notamment d’hexachlorobenzene (HCB), dans plus de 70 % des individus d’oiseaux marins étudiés. Est-ce que tous les produits chimiques peuvent persister de la sorte dans l’environnement ? Combien de temps persistent-ils ? Sommes-nous également touchés ? Et quels sont les risques ? Pierre Labadie, directeur de recherche CNRS en chimie organique au laboratoire EPOC, répond à ces questions. 

Certains produits chimiques font partie de la famille moléculaire des Polluants Organiques Persistants (POPs). Les POPs sont un ensemble de substances organiques et obéissent systématiquement à quatre propriétés. Ils sont persistants car extrêmement peu réactifs dans l’environnement, bioaccumulables (absorption qui concentration de substances chimiques de l’environnement dans les tissus des organismes vivants), toxiques et transportables sur de longue distance par voie atmosphérique ou océanique, se propageant très facilement et rapidement à l’échelle globale. Pierre Labadie explique : « Les POPs sont synthétisés de façon intentionnelle ou inintentionnelle. » Ils sont produits pour de multiples usages industriels ou domestiques (peintures, résidus d’incinérations de déchets ou de biomasse…). « Dans tous les cas, ce sont des composés halogénés, c’est-à-dire qui comportent des atomes de chlore, de brome et/ou de fluor », précise le chimiste. Ces atomes forment des liaisons très fortes avec le carbone et sont à l’origine de la persistance des POPs.

Quels sont les risques pour les êtres vivants ?

« C’est toujours difficile d’établir un lien de causalité entre l’exposition et les effets observés mais, ce qui est sûr, c’est que la qualité de l’air est clairement un problème de santé publique parmi d’autres voies d’exposition. » 

Les Polluants Organiques Persistants ont des effets directs sur les êtres vivants. Greenpeace alerte sur ce problème : « allergies, effets cancérigènes, atteinte à la fertilité, perturbation des systèmes nerveux et immunitaire, perturbation du système endocrinien ». En 2017, une étude italienne, dirigée entre autres par Sara Villa, toxicologue à l’université de Milan-Bicocca, a révélé que les ours polaires d’Arctique présentaient des concentrations de POPs cent fois plus importantes que le seuil toléré et mille fois plus pour les oursons. Cette contamination est due à leur alimentation, principalement des êtres vivants infectés par les POPs transportés. « Cela illustre à la fois le caractère global, le caractère bioaccumulable voire bioamplifiable de cette pollution et c’est assez marquant que ces ours polaires qui vivent dans des zones extrêmement éloignées des activités humaines soient fortement contaminés », déplore Pierre Labadie. Cependant, il nuance : « C’est toujours difficile d’établir un lien de causalité entre l’exposition et les effets observés mais, ce qui est sûr, c’est que la qualité de l’air est clairement un problème de santé publique parmi d’autres voies d’exposition. »

Qu’en est-il des décisions internationales ?

La convention de Stockholm, adoptée le 22 mai 2001 dans le cadre du Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) et mise en vigueur en 2004, vise à protéger la santé des écosystèmes vis à vis des Polluants Organiques Persistants. Les 186 pays signataires s’engagent à réduire voire à éliminer leurs émissions. Originellement constituée de douze composés, la liste ne cesse de s’allonger au fil des années. Aujourd’hui, celle-ci compte 39 POPs, dont 30 interdits à la fabrication, à la commercialisation et à l’usage sur le territoire français. Les produits chimiques deviennent alors un ennemi invisible persistant dans notre environnement et infestant les êtres vivants, et ce des années après leur usage.

Ours blancs sur la banquise
© Brian McMahon

Charlotte Nassoy

  1. Carravieri et al. 2020
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]]> La face cachée des cellules souches : leur implication dans les leucémies https://corps.dealersdescience.com/la-face-cachee-des-cellules-souches-leur-implication-dans-les-leucemies/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=la-face-cachee-des-cellules-souches-leur-implication-dans-les-leucemies Mon, 18 Dec 2023 13:46:50 +0000 https://corps.dealersdescience.com/?p=959 Les cellules souches hématopoïétiques sont cruciales pour la formation et l’équilibre du système sanguin, mais peuvent aussi causer des leucémies. Catherine Sawai et son équipe explorent leur rôle dans la transformation cancéreuse et la résistance aux traitements, élargissant les horizons de la recherche médicale.

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La face cachée des cellules souches : leur implication dans les leucémies

Les cellules souches hématopoïétiques sont cruciales pour la formation et l’équilibre du système sanguin, mais peuvent aussi causer des leucémies. Catherine Sawai et son équipe explorent leur rôle dans la transformation cancéreuse et la résistance aux traitements, élargissant les horizons de la recherche médicale.
Personne tenant un récipient rond transparent
© Drew Hays - Unsplash

Le système sanguin est généré par les cellules souches hématopoïétiques (CSH), hébergées dans la moelle osseuse. Fascinantes, ces cellules ont deux capacités différentes. Elles peuvent s’auto-renouveler, c’est-à-dire se reproduire pour former de nouvelles cellules souches identiques. Elles peuvent également se différencier en changeant de propriétés pour devenir les cellules spécialisées de notre système sanguin telles que les plaquettes, les globules rouges transportant l’oxygène dans le sang et les globules blancs qui construisent une première réponse immunitaire pour défendre l’organisme des infections.

« Il est important de maintenir un « pool » de cellules souches tout au long de la vie, car elles contribuent au bon fonctionnement du système sanguin », précise Catherine Sawai, chargée de recherche Inserm et cheffe d’équipe à Bordeaux institut of oncology (BRIC). Elle ajoute : « ce pool (ou groupe de cellules souches) évolue, car à chaque fois qu’une cellule se réplique, il est possible qu’elle accumule des mutations. »

Une mutation à l’origine du cancer

Les erreurs de réplication, ou mutations, peuvent affecter le fonctionnement des cellules souches et sont susceptibles d’évoluer vers un cancer du sang : la leucémie. La leucémie myéloïde chronique (LMC) est caractérisée par une mutation particulière appelée « translocation chromosomique ». Un échange s’est produit entre deux chromosomes lors de la réplication de la cellule et de son matériel génétique, créant un nouveau gène de fusion BCR::ABL1 dans la cellule souche générée. Les cellules transformées s’accumulent dans la moelle osseuse, survivant de préférence aux cellules saines. « Ça change complètement la composition cellulaire de la moelle osseuse, impacte le fonctionnement du système sanguin et celui de la réponse immunitaire, poursuit Catherine Sawai. Ces cellules leucémiques vont migrer dans le sang et atteindre d’autres organes hématopoïétiques comme la rate et le foie. » 

Bien que peu prévalentes, les leucémies myéloïdes présentent des particularités liées à l’âge. Les formes chroniques surviennent généralement à partir de 50 ans, tandis que les formes aiguës sont plus fréquentes vers 65 ans. Ces leucémies touchent rarement les enfants et les réponses aux traitements diffèrent alors de celles des adultes en raison de différences cellulaires significatives. Ainsi, la recherche sur ces maladies doit tenir compte des nuances d’âge, soulignant l’importance de personnaliser les approches thérapeutiques.

Une thérapie ciblée et efficace

Il y a une vingtaine d’années, la découverte d’un traitement de la LMC appelé « inhibiteur de tyrosine-kinase (ITK) » a permis de grandes avancées dans la recherche de thérapies ciblées. Des médicaments tels que l’imatinib (Gleevec) sont conçus pour cibler spécifiquement la protéine BCR::ABL1. Ils agissent en se liant à cette protéine, bloquant son activité. Cela a des effets bénéfiques dans le traitement de la maladie : ces ITK ralentissent la division anormale des cellules souches, ce qui contribue à réduire le nombre de cellules leucémiques et leur prolifération. Les symptômes tels que la fatigue, les douleurs osseuses et la splénomégalie (l’augmentation de la taille de la rate) sont réduits. La qualité de vie des patients est améliorée car le traitement est relativement bien toléré. 

 

Cependant, pour la plupart des patients, « ces traitements peuvent maintenir la maladie sous contrôle pendant de nombreuses années mais ne la guérissent pas, remarque Catherine Sawai. Ils provoquent des effets secondaires et doivent être pris à vie en suivant une parfaite observance. » D’autant que certains patients peuvent développer des cellules souches leucémiques résistantes aux traitements ITK.

« Ce que nous voulons comprendre, c’est quelles cellules résistent et comment ? »

Eloïse Meyer

Pour étudier les facteurs de résistance dans la leucémie, la chercheuse a créé un modèle de souris avec des cellules leucémiques marquées par une fluorescence contrôlable. Le traitement par des médicaments a montré des résultats prometteurs pour éliminer la plupart des cellules leucémiques tout en révélant celles qui sont résistantes. Des protocoles similaires à ceux utilisés en clinique sont envisagés pour mieux saisir pourquoi des patients en rémission sont susceptibles, toujours, de rechuter à cause de cellules persistantes. « Ce que nous voulons comprendre, c’est quelles cellules résistent et comment ? »

 

L’équipe du BRIC espère que ses travaux aideront à suivre les changements survenant dans les cellules souches hématopoïétiques au cours de la vie. Identifier les cellules leucémiques résistantes aidera à trouver des traitements qui peuvent guérir. « L’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques peut avoir un impact socioéconomique important », appuie Catherine Sawai.

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