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Les 90 ans du mot astronautique

En 1927, le mot « astronautique » apparaît pour la première fois dans un bulletin officiel de la Société Astronomique de France, sous la plume de l'ingénieur en aéronautique Esnault-Pelterie  ; dans sa brochure, il tente d'accréditer cette nouvelle science considérée ...

Le canal à houle

(C) Marlene Thyssen. CC Bys 4.0

L’impact du changement climatique sur le littoral

Selon un dernier rapport du GIEC, les océans se seraient élevés de plus de 20 cm depuis la fin du XIXe siècle, et cette élévation pourrait atteindre 1 mètre d'ici ...

La stabilité du collagène

(C) Iramis - CEA. La spectrométrie de masse permet de sonder la stabilité de modèles de la triple hélice de collagène après irradiation.

Le collagène

Les propriétés mécaniques des tissus humains tels la peau, les ongles ...

Diatomées marines et climatologie

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ...

Emilie du Châtelet (1706-1749)

Longtemps ignorée, Emilie du Châtelet incarne désormais la femme des Lumières par excellence. Il aura fallu attendre le XXe siècle et un regain d'intérêt pour l'Histoire féminine pour que d'aucuns s'intéressent à la première femme authentiquement scientifique. ...

De la lumière superfluide

C'est la récente prouesse d'une équipe italo-canadienne réunissant l'Ecole Polytechnique de Montréal et le CNR Nanotec de Lecce : produire une lumière capable de s'écouler comme un liquide "parfait", entourant le moindre obstacle sans jamais s'évanouir. ...

Clichés d'astéroïdes

(C) ESO/Vernazza et al. Dans le sens des aiguilles d’une montre en partant du haut à gauche, les astéroïdes Amphitrite, Bamberga, Pallas et Julie.

Les observations

L'instrument SPHERE (Spectro-Polarimètre à Haut contraste dédié ...

Des signaux électriques chez les bactéries

(C) By Lamiot - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20798283

Depuis la fin des années 1970, les microbiologistes savent que, chez de nombreux microorganismes, la vie communautaire passe par la production d’une matrice adhésive extracellulaire constituée de polymères qu’ils excrètent. Ce tapis appelé biofilm sur lequel ils se développent et qui les lie, joue notamment le rôle d’un support permettant la communication entre les cellules. Si, par exemple, la nourriture vient à manquer à des bactéries situées au centre d’une colonie, celles à la périphérie arrêtent la production du biofilm, si bien que la colonie cesse de croître. Jusqu’à récemment, on pensait que c’est grâce des molécules excrétées au centre et migrant par diffusion vers l’extérieur que les cellules périphériques sont averties. Mais grâce à des expériences menées à l’Université de San Diego en Californie, il apparaît qu’il s’agit en fait de signaux électriques, lesquels se révèlent beaucoup plus efficaces pour la communication que les messages chimiques. Il a été démontré que le manque de nourriture provoque l'expulsion d’ions potassium (K+) hors des bactéries. Ces ions déclenchent à leur tour l’émission de K+ par d’autres bactéries et ainsi de suite. Ainsi, c’est une onde de « libération de K+ » qui se propage de proche en proche, à quelques millimètres par heure, et parvient aux cellules à la périphérie de la colonie, lesquelles cessent alors la production de biofilm. Les chercheurs ont ensuite montré que le nuage d’ions K+ qui poursuit son chemin hors du biofilm permet de recruter des bactéries libres qui viennent alors se joindre à la colonie. Chose extraordinaire, cela attire non seulement les bactéries de la même espèce mais aussi d’autres bactéries ! Par ailleurs, ces mêmes ions K+ permettent à deux biofilms de communiquer. Ainsi, sous certaines conditions, les colonies se synchronisent : pendant que l’une se nourrit, l’autre marque une pause et inversement, ce qui leur permet de gérer la nourriture de façon optimale. Cette grande découverte, à savoir la communication électrique entre les bactéries, soulève une question intéressante : sachant que les signaux électriques le long des neurones se propagent grâce à la sortie d’ions K+, cette communication électrique bactérienne serait-elle l’ancêtre du neurone ?

Publié le 28/11/2017

En savoir plus

https://www.scientificamerican.com/article/bacteria-use-brainlike-bursts-of-electricity-to-communicate/

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Alzheimer et l'immunité du cerveau
Dans le système immunitaire du cerveau, la microglie, des cellules DAM luttant contre la maladie d'Alzheimer ont été identifiées, nouvelles cibles pour la recherche d’une thérapie.

Qui est touché par la maladie d'Alzheimer ?

La maladie neurodégénérative d’Alzheimer est la cause la plus courante de démence, puisqu'elle serait à l’origine de près de 70% des cas. Ses premières manifestations sont les troubles de la mémoire, accompagnés de troubles des fonctions exécutives et de problèmes d'orientation aussi bien dans le temps que dans l'espace. Rare avant 65 ans, elle touche entre 2 et 4 % de la population générale dans les pays industrialisés, dont 60 % de femmes et plus de 80 % des personnes âgées de plus de 80 ans. L'espérance de vie après le diagnostic de la maladie est en moyenne de 8,5 ans, mais elle peut varier de 3 à 20 ans selon les individus.

En plus de l'âge et de certains facteurs génétiques, l'environnement semble jouer un rôle majeur dans la survenue de la maladie. Dans les pays industrialisés, le nombre de nouveaux cas de démence diminue, un phénomène lié à la meilleure prise en charge des accidents vasculaires cérébraux et au travail de prévention des maladies cardiovasculaires. Le déclin des fonctions cérébrales est lui-même mieux pris en charge. Cependant, du fait de l’allongement de l’espérance de vie, le nombre total de cas continuera probablement à augmenter dans les années à venir, ce qui pose la question du diagnostic, du traitement et de la prise en charge de la maladie.

Le cerveau, un organe fragile et unique

Le cerveau possède un système immunitaire sur mesure, séparé de celui du reste du corps. Ses cellules immunitaires, regroupées sous le nom de microglie, reconnaissent et éliminent des déchets, tels que les cellules mourantes, les débris cellulaires ou les agrégats de protéines. Dans le cas de la maladie d'Alzheimer, les cellules immunitaires ne sont plus capables de réparer correctement les dommages causés par deux phénomènes, l'accumulation d'agrégats de protéines béta-amyloïdes et la dégénérescence des protéines du cytosquelette des neurones.

La maladie d’Alzheimer étant souvent associée à une inflammation locale, une hypothèse voulait que la microglie ait une action déséquilibrée. Trop active, elle endommagerait les neurones sains, d'où l'utilisation de traitements anti-inflammatoires qui n'ont malheureusement pas été couronnés de succès. La question se pose alors des mécanismes du système immunitaire dans le cerveau et de leur état dans la maladie d'Alzheimer, d'autant plus que la mobilisation des cellules du système immunitaire peut aider à faire face à des pathologies cérébrales. Dans le cas de la maladie d'Alzheimer, les cellules de la microglie sont-elles utiles ? Inutiles ? Nuisibles ?

La régulation de l'activité de la microglie

En étudiant des souris, une équipe de chercheuses et de chercheurs s'est intéressée au fonctionnement global de la microglie. Grâce à une technologie avancée de séquençage des gènes, un « microscope génétique » qui permet de séquencer l'intégralité du matériel génétique d'une unique cellule, l'équipe a pu identifier la fonction de chacune des cellules immunitaires, y compris quand elles sont rares. Ont alors été découvertes des cellules immunitaires spécifiques de la maladie d'Alzheimer, qui ont été appelées DAM, pour Disease Associated Microglia.

La présence de ces cellules DAM est liée au fonctionnement de points de contrôle. Lorsque des protéines régulatrices, qui limitent l'activité de la microglie dans le cerveau, sont elles-mêmes limitées, alors les cellules immunitaires de la microglie sont plus actives : le cerveau parvient à acquérir le système de réparation des cellules DAM supprimant les plaques amyloïdes. Qu'elle soit d'origine génétique ou environnementale, la défaillance du processus de régulation empêche ce mécanisme de réparation d’accomplir correctement sa tâche réparatrice. Les points de contrôle de la microglie, indispensables dans un fonctionnement normal, deviennent ainsi un obstacle dans un cerveau malade. Identifier les protéines clefs de ces mécanismes de régulation peut alors offrir des cibles pour favoriser les activités de réparation du cerveau par les cellules immunitaires, ce qui constitue une nouvelle piste de recherche d'une thérapie contre la maladie.

Publié le 28 juillet 2017

En savoir plus

Alzheimer, dossier de l'INSERM

Avancées pour les maladies neurodégénératives, sur Sciences en ligne

Jeux de DAM : des cellules qui rajeunissent le cerveau, Institut Weizmann des sciences

Arthur Jeannot
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