Une hormone produite lors de l’exercice pourrait améliorer les capacités musculaires des séniors

COMMUNIQUÉ | 27 AOÛT 2018 - 11H04 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

PHYSIOPATHOLOGIE, MÉTABOLISME, NUTRITION

Comment limiter la diminution liée à l’âge des capacités musculaires (ou sarcopénie), une des causes majeures de perte d’autonomie des séniors ? Des chercheurs de l’Inserm, de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier et du Gérontopôle du CHU de Toulouse pourraient avoir trouvé, au sein même des muscles, un allié de taille dans la lutte contre cette maladie : l’apeline. Cette hormone, dont la production diminue avec l’âge, est sécrétée lors de l’exercice physique et permet une amélioration de la capacité musculaire. Ces travaux publiés dans Nature Medicine permettent d’envisager l’apeline à la fois comme un outil diagnostique de la sarcopénie et comme une solution pour son traitement.
En 2016, l’OMS reconnaissait enfin la diminution des capacités musculaires – aussi appelée sarcopénie ou dystrophie musculaire liée à l’âge – comme une maladie. Or, le maintien des capacités fonctionnelles des séniors est essentiel afin de préserver leur indépendance et leur qualité de vie. Associée à une limitation de la mobilité, la sarcopénie apparaît comme une des premières causes de la perte progressive d’autonomie et du développement de pathologies liées à l’âge (ostéoporose, altérations cardiaques et/ou cognitives) et par conséquent comme une des raisons principales de placement en institut médicalisé.
La sarcopénie se caractérise par une dégénérescence de la masse, de la qualité et de la force musculaire. Les stratégies développées aujourd’hui pour lutter contre cette pathologie se heurtent à l’absence d’outils de diagnostic précoce et affichent des efficacités variables, souvent associées à des effets secondaires. L’exercice physique, bien que présentant l’inconvénient majeur d’être souvent impraticable ou infructueux chez les individus dont les capacités motrices sont réduites, est souvent considéré comme l’approche la plus efficace.
Dans de précédentes études, il a été mis en évidence qu’en stimulant l’activation des cellules souches à l’origine des cellules musculaires, la contraction musculaire générée par l’exercice physique participait au renouvellement des fibres musculaires (myofibres), ainsi qu’à l’amélioration de leur métabolisme
L’équipe de recherche Inserm de l’Institut des maladies métaboliques et cardiovasculaires, I2MC (U1048 Inserm/Université Toulouse III – Paul Sabatier) en collaboration avec les équipes du Gérontopôle du CHU de Toulouse s’est intéressée à la relation entre ces mécanismes et le développement de la sarcopénie.

Ces travaux ont permis aux chercheurs d’identifier une hormone, l’apeline, produite par la contraction du muscle au cours de l’exercice, et qui semble capable de maintenir voire même de restaurer les capacités musculaires.

En effet, en administrant de l’apeline à des souris âgées, les chercheurs ont notamment pu observer une amélioration de leurs capacités musculaires ainsi qu’un retour à la normale de leurs myofibres. Cette amélioration serait due à la capacité de l’apeline à stimuler à la fois le métabolisme cellulaire dans le muscle et la régénération des myofibres à partir des cellules souches.

Enfin, les chercheurs ont observé qu’à mesure que l’âge progresse, la production d’apeline en réponse à l’exercice diminue. Selon Philippe Valet co-directeur de l’étude et professeur à l’université Toulouse III – Paul Sabatier, « dans les années à venir, l’apeline pourrait être utilisée à des fins thérapeutiques dans le domaine de la sarcopénie puisque les résultats de l’étude chez la souris montrent qu’un traitement par cette hormone permet d’améliorer significativement les facultés musculaires. Ces travaux permettent donc d’envisager l’apeline à la fois comme un outil diagnostique précoce de la sarcopénie et comme un traitement prometteur pour lutter contre la perte de fonction liée à l’âge. »

Des essais cliniques seront menés à partir de 2019 par le Gérontopôle du CHU de Toulouse dans le cadre du projet d’IHU-Inspire sur la prévention, le vieillissement en santé et la médecine régénératrice.

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Covid-19 : Un déficit immunologique expliquerait près d'un quart des très rares formes sévères observées chez les vaccinés

CANAL DÉTOX | 15 JUIN 2022 - 10H39 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

COVID-19 | GÉNÉTIQUE, GÉNOMIQUE ET BIO-INFORMATIQUE

Toutes les études scientifiques ont montré que la vaccination contre la Covid-19 était efficace pour prévenir les formes graves de la maladie. Cependant, dans de très rares cas, des patients vaccinés avec deux doses ont été hospitalisés suite à une infection par le SARS CoV-2. Pour mieux comprendre pourquoi, des chercheurs de l’Inserm, de l’AP-HP et enseignants-chercheurs d’Université Paris Cité au sein de l’Institut Imagine ont mené des travaux qui mettent en évidence un déficit immunologique chez une partie de ces patients. Les scientifiques montrent en effet que 24 % de ces individus présentent des auto-anticorps qui neutralisent l’action des interférons de type 1, des protéines qui constituent la première barrière immunologique contre les virus. Ces résultats sont publiés dans le journal Science Immunology.

Depuis les débuts de la pandémie de Covid-19, de nombreux chercheurs se sont intéressés à une question cruciale : comment expliquer que certains patients infectés par le SARS-CoV-2 ne présentent aucun symptôme alors que d’autres développent une pneumopathie pouvant aller jusqu’au décès ?
Cette interrogation a fait l’objet de recherches rigoureuses dans le cadre d’une collaboration internationale pilotée par des équipes de l’Inserm, d’Université Paris Cité et de l’AP-HP au laboratoire de génétique humaine des maladies infectieuses, dans ses deux branches : à l’Institut Imagine, situé à l’Hôpital Necker-Enfants malades AP-HP et à l’Université Rockefeller de New-York.
Des travaux qui ont débouché sur des publications montrant notamment qu’environ 20 % des cas de pneumopathies graves suite à une infection par le SARS-CoV-2 s’expliquent par des anomalies génétiques (5 % des cas) et immunologiques (14 % des cas) qui fragilisent la réponse immunitaire portée par les interférons de type I.

Interférons de type 1
Les interférons de type 1 (IFN 1) sont un groupe de 17 protéines habituellement produites de manière rapide par les cellules de l’organisme en réponse à une infection virale et ayant pour principal effet d’inhiber la réplication du virus dans les cellules infectées. Il en existe plusieurs types, répartis en plusieurs familles : alphas, bêta, oméga, kappa et epsilon.
Par ailleurs, on parle d’auto-anticorps quand des anticorps s’attaquent aux propres cellules de l’organisme d’un individu.
Chez certains patients atteints de formes sévères de Covid-19, des auto-anticorps dirigés contre les interférons de type 1 ont été retrouvés. Neutralisant l’action des IFN 1, ces auto-anticorps empêchent donc l’organisme de bien se défendre contre le virus.

Les vaccins ARNm contre la Covid-19 sont très efficaces pour prévenir les formes graves de la maladie, et notamment pour réduire le risque de pneumopathie, comme l’attestent de nombreuses études. Cependant, il peut arriver que dans de très rares cas, certaines personnes vaccinées soient infectées par le SARS-CoV-2 et développent des formes sévères de la maladie, nécessitant une hospitalisation.
Forts des connaissances acquises sur les déficits immunologiques associés à un risque accru de Covid-19 grave, les équipes de recherche menées par le Pr Jean-Laurent Casanova et le Dr Laurent Abel, co-directeurs du laboratoire de génétique humaine des maladies infectieuses, ont tenté de mieux comprendre ce phénomène.
 
Auto-anticorps anti-IFN-1
Les chercheurs ont recruté dans leur étude 48 patients âgés de 20 à 80 ans ayant fait une forme sévère à critique suite à une infection par le variant delta, malgré un schéma vaccinal complet par vaccin à ARNm.
La première étape a consisté à vérifier que le vaccin avait bien été efficace chez ces participants, c’est-à-dire que l’organisme y avait répondu en produisant un bon taux d’anticorps anti SARS-CoV-2. L’idée était ainsi d’écarter les formes sévères ayant pu se développer suite à un échec de la vaccination, afin d’isoler et identifier d’autres facteurs. Pour différentes raisons (infection par le VIH, présence de lymphome, prise de traitements immunosuppresseurs…), six patients avaient une réponse vaccinale défectueuse et ont donc été exclus de l’étude.
Ensuite, les scientifiques se sont appuyés sur leurs précédents travaux et ont recherché la présence d’auto-anticorps anti-interférons de type 1 (IFN-1) chez les 42 patients restants. Différents tests ont été réalisés pour mesurer le taux d’auto-anticorps anti IFN-1 et ainsi que leur caractère neutralisant.
L’analyse des données collectées indiquent que 24 % des 42 patients considérés présentaient des anticorps qui étaient en mesure de neutraliser les interférons de type 1. Hormis cette particularité, ces patients ne présentaient pas d’autres déficits immunologiques et n’avaient aucun historique d’infection virale sévère.
Il est intéressant de noter que même si ces patients ont développé une forme sévère de Covid-19, aucune n’a abouti au décès. Or dans la population non vaccinée, 20 % des personnes qui décèdent présentent des auto-anticorps anti-interférons de type 1. On peut donc supposer que la vaccination a eu un effet même si elle n’est pas parvenue à empêcher le développement de la maladie.
 
Tester les patients pour identifier les risques
Pour aller plus loin dans la compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents, des études moléculaires approfondies ont enfin permis aux chercheurs d’identifier les sous-types d’auto-anticorps concernés, montrant qu’il s’agissait principalement d’auto-anticorps anti-alpha2 et/ou anti-oméga.
Ces résultats permettent donc d’expliquer pourquoi certaines personnes vaccinées, présentant des taux d’anticorps élevés contre le SARS-CoV-2, peuvent néanmoins développer des formes graves. Si le phénomène demeure très rare, il n’en reste pas moins important d’acquérir des connaissances solides sur le sujet afin d’adapter les stratégies de prévention et de prise en charge des patients.
Les auteurs de l’étude préconisent d’ailleurs de tester la présence des auto-anticorps anti-IFN-1 chez des patients vaccinés qui seraient hospitalisés suite à une infection par le SARS-CoV-2. Eux-mêmes vont poursuivre leurs travaux afin de mieux comprendre pourquoi ces auto-anticorps anti-IFN-1 se développent chez certains patients, en s’intéressant notamment à des facteurs génétiques.
 

Une communication rigoureuse au service de la science
Si cette étude porte sur des formes très rares de Covid-19 sévère survenant chez des personnes vaccinées, et ne concerne donc qu’un petit nombre de patients, il semblait important de relayer ces résultats de manière rigoureuse et transparente, fidèle à la démarche de l’Inserm en faveur d’une information scientifique fiable et ce, afin que ces résultats ne puissent pas faire l’objet de mauvaises interprétations ou de manipulations.

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Mieux appréhender la conscience grâce au rêve lucide, vraiment ?

Pourquoi rêvons-nous ? Que nous apprennent les rêves sur la conscience humaine et sur les troubles de la conscience ? Ces questions sont au cœur du travail de nombreux chercheurs et chercheuses et l’étude des rêves lucides pourrait ouvrir des pistes intéressantes. Canal Détox fait le point.
#Détox Neurosciences

Que se passe-t-il dans nos cerveaux quand nous rêvons ? La recherche sur les rêveurs lucides pourrait donner des pistes. © Unsplash

Alors que vous étiez en train de rêver, vous est-il déjà arrivé d’être conscient que le monde dans lequel vous évoluiez n’était qu’un rêve ? Si tel est le cas, vous avez fait ce que la science qualifie de « rêve lucide ». Ce phénomène, peu fréquent, fascine depuis des années le grand public, qui le considère souvent comme une expérience un peu mystérieuse et ésotérique. Pourtant, les rêveurs lucides font aujourd’hui l’objet de recherches scientifiques rigoureuses qui tentent de répondre à des questions aussi bien sur le plan fondamental que clinique.

Pourquoi rêvons-nous ? Que se passe-t-il dans notre cerveau au cours de cette expérience ? Que nous apprennent les rêves sur la conscience humaine et sur les troubles de la conscience ? Que peut-on espérer de ces recherches dans le domaine clinique ? Peut-on, par exemple, envisager de mieux prendre en charge les personnes qui souffrent de cauchemars récurrents ? Autant d’interrogations qui sont au cœur du travail de nombreux chercheurs et chercheuses, notamment à l’Inserm, et pour lesquelles l’étude des rêves lucides pourrait ouvrir des pistes intéressantes. Canal Détox fait le point.
Si les données scientifiques varient sur le sujet, il a récemment été estimé que 55 % des adultes font au moins un rêve lucide au cours de leur vie et que 23 % en feraient deux ou plus tous les mois. Par ailleurs, dans un tiers des cas, les rêveurs lucides seraient aussi capables d’exercer une forme de contrôle sur leur rêve, par exemple en changeant de lieu ou en choisissant délibérément de se réveiller. On peut aussi souligner que même chez les personnes qui font fréquemment des rêves lucides, ceux-ci ne représentent qu’une petite partie de leurs rêves.
Face à l’intérêt grandissant du grand public et des scientifiques, la question a souvent été soulevée : la capacité à faire des rêves lucides ne serait-elle possible que chez un nombre restreint d’individus ? Pour certains experts, il serait en fait possible de déclencher ces expériences chez de nombreuses personnes, en utilisant les bonnes méthodes. Tout un pan de la recherche est d’ailleurs dédié au développement de telles méthodes (voir encadré).

Les rêveurs lucides au service de la science des rêves
L’étude des rêves s’est traditionnellement heurtée à plusieurs difficultés. Elle s’appuie en effet principalement sur le récit des rêves qu’en font les personnes à leur réveil. Des biais de mémoire, d’autocensure ou encore de fabulation sont donc possibles. Par ailleurs, il est très difficile de mettre en place des études d’imagerie cérébrale pour suivre l’activité du cerveau pendant les rêves, le bruit des machines augmentant le risque de réveil du dormeur.
Étudier les rêveurs lucides pourrait permettre d’explorer d’autres approches et de développer d’autres méthodologies pour mieux appréhender le rêve ainsi que la conscience. Par exemple, parmi les travaux récents sur le sujet, des équipes de recherche françaises ont collaboré avec d’autres grands laboratoires internationaux pour montrer qu’une communication à double sens était possible entre les chercheurs et les rêveurs lucides.
Les rêveurs lucides ayant participé à cette étude étaient en effet capables de répondre aux questions des expérimentateurs (par exemple à des exercices de calcul mental) par le biais d’un code oculaire ou de la contraction des muscles faciaux, tout en restant endormi (en phase de sommeil paradoxal). Ces travaux ont remis en question l’idée reçue que nous sommes entièrement coupés du monde et incapables d’interagir avec les autres pendant notre sommeil. Ils ouvrent la voie à la possibilité pour les scientifiques de communiquer avec des personnes en train de rêver, afin d’étudier plus directement les rêves, au moment où ils se produisent.

Des méthodes pour induire les rêves lucides
Le rêve lucide intervient au cours du sommeil paradoxal. Les données scientifiques suggèrent qu’il s’agirait d’un état de conscience hybride, un peu à part : la personne est bel et bien endormie mais l’activité cérébrale qui a pu être enregistrée dans une rare étude sur le sujet montre que cette activité est un peu différente de l’activité cérébrale typiquement observée lors du sommeil paradoxal.
La littérature scientifique fait état de trois grandes catégories de méthodes permettant d’induire des rêves lucides :
*         des techniques « d’entraînement cognitif », qui reposent sur des exercices mentaux augmentant la probabilité de faire un rêve lucide pendant son sommeil ;
*         des techniques reposant sur l’exposition du dormeur à certains stimuli pendant le sommeil paradoxal.
Une combinaison de ces deux approches a parfois été proposée. Cela a d’ailleurs été testé avec succès dans un laboratoire américain en 2020.
*         Enfin, la prise de certaines substances, notamment de la galantamine, un inhibiteur d’une enzyme appelée acétylcholinestérase.
Citons aussi le fait que dans un laboratoire Inserm, les scientifiques travaillent prioritairement avec des personnes atteintes de narcolepsie, une hypersomnie associée à des rêves lucides plus fréquents.
Il faut toutefois noter qu’aucune de ces méthodes n’est fiable à 100 %, ce qui rend le travail des chercheurs et la mise en place de protocoles expérimentaux robustes particulièrement difficiles. Par ailleurs, parmi les études décrivant ces différentes approches de déclenchement des rêves lucides, certaines ont été pointées du doigt pour leur faiblesse méthodologique.

Des applications possibles mais des perspectives lointaines
 La recherche sur les rêves lucides ouvre plusieurs perspectives scientifiques intéressantes, mais il faut tout de même rester prudent pour ne pas « survendre » ce qu’il est possible de faire dans le domaine à l’heure actuelle.
Parmi les applications cliniques qui sont le plus souvent mises en avant, la possibilité de traiter les cauchemars, notamment chez les individus souffrant de stress post-traumatique, en leur apprenant à réaliser que le mauvais rêve n’est qu’un rêve, voire à le contrôler. Certains articles montrent même que le fait de pratiquer des entraînements cognitifs visant à favoriser le rêve lucide (voir encadré) peut aider les patients à prendre du recul sur leurs rêves, même s’ils ne parviennent pas à atteindre la « lucidité ». Pour le moment néanmoins, les études sur le sujet demeurent parcellaires et leur méthodologie est souvent limitée.
Certains chercheurs tentent aussi par exemple d’utiliser les rêves lucides pour voir si ceux-ci peuvent stimuler la créativité ou encore aider les personnes à traverser une période de deuil. Là aussi, les données disponibles sont encore loin d’être robustes.
À l’Inserm, une partie des recherches dans le domaine vise principalement à tester les idées reçues et les hypothèses qui existent sur les rêves. La possibilité de communiquer avec des rêveurs lucides pendant leur sommeil ouvre par exemple la voie à des études sur les émotions ressenties pendant le rêve et sur comment elles fluctuent au cours du temps.
Plus largement, l’idée est de mieux comprendre la conscience, en étudiant en quoi le rêve lucide est un mode de conscience un peu à part, et en parvenant à décrire la diversité des états mentaux aux cours de la journée et de la nuit. L’espoir est aussi que ces travaux plus fondamentaux sur la conscience puissent un jour avoir des applications possibles pour étudier la conscience chez des patients en situation de coma.

Quelques récentes études portées par l’Inserm sur les rêves
Communiqué – Pourquoi le cerveau se souvient-il des rêves ?
Communiqué – Communiquer pendant nos rêves, c’est possible
Communiqué – Quand la narcolepsie rend plus créatif

Les rêves lucides, une atteinte à l’intégrité du sommeil ?
 Au sein de la communauté scientifique, certains craignent que le fait d’encourager les rêves lucides puisse avoir des conséquences néfastes sur la qualité et la durée du sommeil des individus – et donc sur leur santé.
Si cette vision est loin d’être partagée par tous les chercheurs, plusieurs études ont récemment soulevé cette problématique. Par exemple, dans un article publié dans le journal Frontiers in Psychology, des chercheurs rappellent que la plupart des méthodes utilisées en laboratoire pour induire les rêves lucides impliquent de « déranger » le participant pendant le sommeil paradoxal, notamment en utilisant des stimuli ou en tentant de communiquer avec lui.
Alors qu’il existe une littérature scientifique très riche montrant les effets délétères pour la santé d’un manque de sommeil ou de nuits fragmentées, les scientifiques estiment qu’il faut donc bien peser le pour et le contre avant de proposer des protocoles expérimentaux s’appuyant sur le déclenchement de rêves lucides chez des participants, si cela devait être fait de manière très régulière.
Texte réalisé avec le soutien de Delphine Oudiette, chercheuse Inserm à l’Institut du Cerveau.

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Les oligonucléotides : une alternative prometteuse contre l’antibiorésistance

PUBLIÉ LE : 27/02/2020

        ACTUALITÉ SCIENCE
L’utilisation d’oligonucléotides, de courtes molécules d’acides nucléiques (ARN ou ADN), pourrait rendre de nouveau sensibles aux antibiotiques des bactéries devenues résistantes. Deux équipes bordelaises viennent d’en apporter la preuve en développant un oligonucléotide lipidique capable, in vitro, de réduire la résistance d’Escherichia coli à un antibiotique de la famille des céphalosporines.

La résistance aux antibiotiques pose aujourd’hui un problème majeur de santé publique, en particulier concernant des hôtes habituels de notre intestin : les entérobactéries. Si certaines de ces bactéries sont des composants « normaux » de notre flore intestinale, d’autres peuvent être responsables d’infections sérieuses. Parmi elles, les Escherichia coli (E. coli) qui produisent des enzymes capables d’hydrolyser plusieurs antibiotiques majeurs (pénicillines, céphalosporines), constituent une des principales sources de préoccupation au niveau international.

Pour lutter contre ces bactéries, une approche alternative au développement de nouveaux médicaments consiste à bloquer le mécanisme grâce auquel la bactérie est devenue résistante. Chez les E. coli citées plus haut, ce mécanisme repose sur l’acquisition et l’expression d’un gène codant pour une ß‑lactamase à spectre élargi (BLSE), localisé sur une molécule d’ADN non intégrée au génome bactérien et dont le transfert d’une bactérie à une autre facilite la dissémination de la résistance. Une équipe de chercheurs bordelais a donc décidé de développer un outil permettant de bloquer l’expression de ce gène. Pour ce faire, ils ont eu recours à une approche dérivant de la thérapie antisens, consistant, comme l’explique Philippe Barthélémy*, « à développer un oligonucléotide qui permet de bloquer l’ARN messager, transcrit à partir du gène de résistance pour assurer la production de l’enzyme. » Les chercheurs ont testé plusieurs séquences d’acides nucléiques complémentaires de cet ARN, dont 4 sont apparues particulièrement intéressants pour réduire, in vitro, la résistance de la bactérie à la ceftriaxone, une céphalosporine de 3e génération.

Restait à résoudre un point déterminant : les entérobactéries ont une paroi particulièrement imperméable aux agents thérapeutiques. « Il a donc été nécessaire de modifier l’oligonucléotide sur le plan physicochimique, pour améliorer sa pénétration ». Tina Kauss*, qui a mené les expérimentations, décrit : « Nous avons sélectionné un lipide capable de franchir cette barrière, puis l’avons greffé en différents sites de l’oligonucléotide afin d’identifier celui qui apportait la meilleure efficacité ». In vitro, l’équipe a confirmé que la bactérie productrice de BLSE étudiée, redevenait 26 fois moins résistante à la ceftriaxone. Développé dans le cadre d’un financement Inserm Transfert, l’oligonucléotide lipidique a été breveté.

Elargir l’approche à d’autres cibles et d’autres bactéries
« C’est la première fois que l’on décrit l’efficacité d’un oligonucléotide sur la levée de l’antibiorésistance, insiste Philippe Barthélémy. Et puisque l’extrémité lipidique qui lui est attachée lui permet de pénétrer efficacement dans la bactérie, l’oligonucléotide pourrait théoriquement être utilisé comme tel, sans qu’aucun développement supplémentaire de formulation ne soit nécessaire pour le délivrer in situ ». Des travaux de recherche fondamentale sont encore nécessaires pour élucider entièrement les mécanismes impliqués dans la levée de l’antibiorésistance, puis envisager un développement préclinique et clinique.

Et d’autres axes de développement pourraient succéder à ces premiers résultats encourageants, comme l’explique Corinne Arpin** qui a collaboré aux travaux : « Nous allons développer cette thérapie antisens sur d’autres bactéries et d’autres ß‑lactamases, comme les carbapénémases. Nous voudrions aussi évaluer si une telle approche pourrait être utilisée pour cibler directement des gènes du chromosome bactérien ». Ce qui pourrait ouvrir la voie à une nouvelle classe d’antimicrobiens, capable de détruire directement le microorganisme, sans avoir recours à des antibiotiques classiques.

Notes :
* unité 1212 Inserm/CNRS/Université de Bordeaux, ARN : régulations naturelle et artificielle (ARNA), équipe Chembiopharm
** unité 5234 CNRS/Université de Bordeaux, Microbiologie Fondamentale et Pathogénie (2MFP)
Source : T Kauss et al. Lipid oligonucleotides as a new strategy for tackling the antibiotic resistance. Sci Rep. du 23 janvier 2020. doi : 10.1038/s41598-020–58047‑x

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