Alzheimer (maladie d’)

Sous titre
Une maladie neurodégénérative complexe mais de mieux en mieux comprise

La maladie d’Alzheimer résulte d’une lente dégénérescence des neurones, débutant au niveau de l’hippocampe (une structure cérébrale essentielle pour la mémoire) puis s’étendant au reste du cerveau. Elle est caractérisée par des troubles de la mémoire récente, des fonctions exécutives
fonctions exécutives
Ensemble de processus cognitifs (raisonnement, planification,  résolution de problèmes…) qui nous permettent de nous adapter au contexte, aux situations nouvelles.
et de l’orientation dans le temps et l’espace. Le malade perd progressivement ses facultés cognitives et son autonomie.
On ne sait pas encore guérir cette maladie, mais notre connaissance de ses facteurs de risque et de ses mécanismes évolue de façon spectaculaire depuis quelques années.
       

    Dossier réalisé en collaboration avec David Blum (directeur de recherche Inserm, équipe Alzheimer et tauopathies, Centre de recherche Jean Pierre Aubert, unité 1172 Inserm/Université de Lille), Luc Buée (directeur du Centre de recherches Jean-Pierre Aubert) et  Florence Pasquier (PU-PH en neurologie, responsable CMRR et directrice du Centre d’excellence maladies neurodégénératives de Lille LiCEND)
Comprendre la maladie d’Alzheimer
Rare avant 65 ans, la maladie d’Alzheimer se manifeste d’abord par des pertes de mémoires, suivies au cours des années par des troubles cognitifs plus généraux et handicapants.
Parmi les cas survenant chez les moins de 65 ans, 10% concernent des personnes atteintes de formes familiales héréditaires rares de la maladie. Après cet âge, la fréquence de la maladie s’élève à 2 à 4% de la population générale. Elle augmente rapidement pour atteindre 15% de la population à 80 ans. Ainsi, environ 900 000 personnes souffrent de la maladie d’Alzheimer aujourd'hui en France. Elles devraient être 1,3 million en 2020, compte tenu de l’augmentation de l’espérance de vie.
Les femmes âgées semblent plus exposées puisque, sur 25 malades, 10 sont des hommes et 15 des femmes, mais cette différence pourrait être liée aux écarts d’espérance de vie.



De la perte de mémoire à la dépendance
*         Le trouble de la mémoire est le plus fréquent et le plus perceptible des symptômes associés à la maladie d'Alzheimer.
*         Des troubles des fonctions exécutives (programmation, séquence de réalisation d’un but… ) sont également très évocateurs : par exemple ne plus savoir comment se servir de son téléphone ou comment préparer une recette jusque-là bien connue.
*         Les problèmes d’orientation dans le temps et dans l’espace sont également révélateurs : les personnes qui développent la maladie se perdent sur un trajet habituel ou ne savent plus se situer dans le temps.
*         Plus rarement, des troubles du langage ou de la vision élaborée (lecture, repérage des objets…) peuvent s'observer au début de la maladie.
 
L’extension de la maladie se traduit par des troubles progressifs du langage oral (aphasie) et écrit (dysorthographie), du mouvement (apraxie), du comportement et de l’humeur (anxiété, dépression irritabilité) et du sommeil (insomnie).
Il faut cependant souligner que cette progression n’est ni unique, ni forcément catastrophique : tous les patients ne présentent pas le même tableau clinique, ne vivent pas la même évolution, ni ne souffrent du même handicap. On peut bien souvent longtemps continuer à avoir une vie sociale, intellectuelle et affective avec la maladie d’Alzheimer...
Trous de mémoire : consultez !
Tout un chacun a parfois des trous de mémoire. Toutefois, lorsque des oublis inhabituels préoccupent une personne (ou son entourage) et la gênent dans sa vie quotidienne au point de ressentir le besoin d’en parler à un médecin (généraliste, neurologue, gériatre ou psychiatre), la plainte doit être prise très au sérieux et faire l’objet d’une évaluation précise. La France a créé un réseau de "centres mémoire" hautement spécialisés dans le diagnostic de ces affections, comptant plus de 400 sites de consultation répartis sur le territoire.

Un mécanisme identifié, mais…
Examiné après leur décès, le cerveau des patients atteints de maladie d’Alzheimer porte deux types de lésions : les dépôts amyloïdes et les dégénérescences neurofibrillaires. Chacune de ces lésions est associée à une protéine : le peptide ß-amyloïde pour les dépôts amyloïdes, et la protéine tau phosphorylée pour les dégénérescences neurofibrillaires.
La protéine ß-amyloïde, naturellement présente dans le cerveau, s’accumule au cours des années sous l’influence de différents facteurs génétiques et environnementaux. Elle finit par former des dépôts amyloïdes, aussi appelées "plaques séniles". Selon l’hypothèse de la "cascade amyloïde", l’accumulation de ce peptide
peptide
Enchaînement d’acides aminés. L’assemblage de plusieurs peptides forme une protéine.
amyloïde induit une toxicité pour les cellules nerveuses, se traduisant par l’augmentation de la phosphorylation d’une protéine de structure des neurones, la protéine tau. La phosphorylation
phosphorylation
Composé d’une tête hydrophile et de deux queues hydrophobes, c’est un constituant essentiel des membranes cellulaires.
de la protéine tau entraîne à son tour une désorganisation de la structure des neurones et une dégénérescence dite "neurofibrillaire". A terme, cette dernière mène à la mort des cellules nerveuses. Très lent, ce processus prend plusieurs dizaines d’années à s’établir avant que des symptômes de la maladie n’apparaissent.
Formulée au début des années 1990, l’hypothèse de la cascade amyloïde reste valide mais elle s'est peu à peu étoffée et complexifiée avec les résultats de la recherche. Par exemple, on considère aujourd’hui qu’une fois enclenchée, la dégénérescence neurofibrillaire (ou "maladie tau") se propage à l’ensemble du cerveau indépendamment du peptide amyloïde. De même, on sait maintenant qu'il existe aussi dans le cerveau une réaction inflammatoire, semblant intervenir assez tôt dans le processus.
Plongez au cœur d'Alzheimer en BD !
Pour en savoir plus sur les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement de la maladie d'Alzheimer, découvrez notre bande dessinée Plongée au cœur d'Alzheimer    

Âge, génétique et environnement, le cocktail des facteurs de risque
Le principal facteur de risque de maladie d’Alzheimer est l’âge : l’incidence de la maladie augmente après 65 ans et explose après 80 ans.
L’environnement joue également un rôle important. Des facteurs de risque cardiovasculaires (diabète, hypertension, hyperlipidémie) non pris en charge à l’âge moyen de la vie sont par exemple associés à une survenue plus fréquente de la maladie, sans que l’on sache encore par quels mécanismes. La sédentarité est un autre facteur de risque, ainsi que les microtraumatismes crâniens constatés chez certains sportifs (comme les joueurs de de rugby ou les boxeurs) ou encore des anesthésies répétées.
À l’inverse, le fait d’avoir fait des études et d’avoir eu une activité professionnelle stimulante ainsi qu’une vie sociale active, semble retarder l’apparition des premiers symptômes et leur sévérité. Dans ces conditions, le cerveau bénéficierait d’une "réserve cognitive" qui permet de compenser, au moins pour un temps, la fonction des neurones perdus. Cet effet serait lié à la plasticité cérébrale, un phénomène qui traduit l’adaptabilité permanente de notre cerveau.
La susceptibilité individuelle à la maladie possède aussi une composante génétique, puisque le risque de développer la maladie est en moyenne multiplié par 1,5 si un parent du premier degré est touché, et par 2 si au moins deux le sont. Des études examinant l’ensemble du génome (dites "pangénomiques") ont mis en évidence certains gènes associés à un risque de survenue de la maladie. C’est notamment le cas du gène de l’apolipoprotéine E (APOE). Etre porteur d’une forme particulière de ce gène, l'allèle "epsilon 2", va réduire le risque de plus de la moitié. En revanche, la présence d’un allèle "epsilon 4" le multiplie par 3 ou 4, et les porteurs de deux copies de cet allèle (porteurs homozygotes) voient leur risque multiplié par 15. De nombreux allèles d’autres gènes modulent également le risque de développer la maladie et une combinaison d’allèles défavorables peut majorer le risque de développer la maladie.

Le cas particulier des formes héréditaires
Les formes héréditaires de la maladie d’Alzheimer représentent 1,5% à 2% des cas. Elles se déclarent presque toujours avant 65 ans, souvent autour de 45 ans. Dans la moitié de ces cas, des mutations rares à l’origine de la maladie ont pu être identifiées. Elles sont retrouvées au niveau de trois gènes : l’un code pour une protéine précurseur du peptide amyloïde (APP pour Amyloid Protein Precursor) et les deux autres pour les protéines préséniline 1 et préséniline 2, qui interviennent dans le métabolisme de l’APP. Hériter de mutations affectant un de ces gènes entraîne systématiquement l’apparition de la maladie (transmission autosomique dominante).

Prendre en charge, à temps
La maladie d’Alzheimer ne se guérit pas, mais une prise en charge adaptée peut ralentir sa progression et améliorer la vie du patient et de son entourage. Encore faut-il agir à temps…
D’abord détecter !
Une plainte sur des oublis répétés interférant avec la vie quotidienne doit alerter et être formalisée auprès d’un médecin : il est en effet essentiel de réaliser un diagnostic le plus tôt possible. Celui-ci repose tout d’abord sur l’histoire des troubles, puis sur des tests des fonctions cognitives. Ils permettent d’évaluer la nature et la sévérité des atteintes (perte de mémoire, orientation spatio-temporelle, fonctions d’exécution…) et la recherche de troubles du comportement et de l’humeur.
L’imagerie cérébrale contribue également au diagnostic, y compris à un stade précoce. L’IRM permet exclure d’autres causes et peut révéler des anomalies cérébrales associées à la maladie : une réduction du volume du cerveau, notamment des régions postérieures, et une atrophie de l’hippocampe constituent des arguments en faveur du diagnostic de maladie d'Alzheimer. L'utilisation de la TEP
TEP
Méthode d’imagerie médicale qui permet de mesurer en 3 dimensions l’activité métabolique d’un organe.
donne accès à d'autres régions cérébrales comme le carrefour temporo-pariéto-occipital et le précunéus.
Afin de renforcer le diagnostic, des marqueurs biologiques peuvent aider à confirmer l’origine des symptômes. Il est aujourd’hui possible de mesurer trois marqueurs de la maladie dans le liquide cérébrospinal (LCS), accessible grâce à une ponction lombaire : la protéine bêta amyloïde, la protéine tau et la protéine tau phosphorylée.
Ces examens permettre parfois d'évoquer le diagnostic d’autres pathologies dégénératives (dégénérescences frontotemporales, maladies à corps de Lewy …) ou vasculaires pouvant mimer la maladie d’Alzheimer.


Une signature pour Alzheimer

La prise en charge
Multidimensionnelle, la prise en charge de la maladie d’Alzheimer combine hygiène de vie, activités, traitement médicamenteux et dispositions médico-sociales, de l’accueil ponctuel de jour à l’hébergement permanent en institution. Pour les patients, mais aussi pour aider et soulager les aidants… Dans tous les cas, le mot clé de la prise en charge est "personnalisation" : au-delà du fait que chaque patient est unique par nature, tous ne présentent pas tous les mêmes symptômes, ni la même évolution de leur maladie.
Il est essentiel que le patient continue ses activités habituelles - cognitives et/ou physiques - et maintienne autant que possible une vie sociale. L’équilibre de l’alimentation est tout aussi important. Certains centres prônent une démarche plus active consistant à "stimuler" le patient en lui proposant des activités. Toutefois, lui proposer, voire lui imposer une activité qui ne l’a jamais intéressé avant sa maladie, ou qui le met en échec, ne peut qu’augmenter son stress. L’attention à la personnalité et au vécu du malade est donc essentielle.

Côté médicaments, quatre spécialités sont couramment prescrites. Trois d’entre elles - le donépézil (Aricept), la rivastigmine (Exelon) et la galantamine (Reminyl) - visent à augmenter la disponibilité cérébrale d’acétylcholine, un neurotransmetteur
neurotransmetteur
Petite molécule qui assure la transmission des messages d'un neurone à l'autre, au niveau des synapses.
qui facilite la communication entre les neurones, laquelle est amoindrie par la maladie. Ces médicaments bloquent l’action de l’acétylcholine estérase, l’enzyme qui dégrade le neurotransmetteur. La mémantine (Ebixa), pour sa part, va bloquer un récepteur au glutamate
glutamate
Neurotransmetteur excitateur le plus répandu dans le système nerveux central.
, une molécule qui endommage les neurones. Ce dernier traitement agit plutôt sur la composante "tau" de la maladie.
Ces médicaments souffrent d’un handicap à l’origine de leur récent déremboursement (lequel fait encore débat) : leur bénéfice n’est pas flagrant pour le patient et son entourage. En effet, ils n’améliorent pas l’état du malade : en général, ils ralentissent sa dégradation ou, au mieux, ils le stabilisent. Face à cela, certains effets secondaires désagréables, et le simple fait de prescrire une pilule supplémentaire à des personnes âgées souvent déjà sous traitement pour d’autres pathologies, peuvent faire reculer les proches et certains soignants. Des études à grande échelle prouvent pourtant sans conteste que l’arrêt de ces traitements diminue la durée de vie autonome des patients : se dégradant plus vite, ils entrent plus tôt en institution. Autrement dit, ces médicaments apportent un bénéfice social et individuel bien réel même si difficile à percevoir immédiatement pour l’entourage du malade. Même s'ils ne sont plus remboursés, ces médicaments restent abordables.
En revanche, il convient d’éviter les préparations pseudo-pharmaceutiques "purifiées" (caféine, curcuma ou autres extraits de plantes miracle), qui comportent un réel risque de contamination par des allergènes. Une alimentation équilibrée suffit à apporter à l’organisme du patient tous les micronutriments et antioxydants
antioxydants
Molécule qui capte les radicaux libres, des composés toxiques issus de la « respiration » des cellules.
dont il a besoin.

Les enjeux de la recherche
Comprendre les mécanismes
Les études génétiques révèlent sans cesse de nouveaux allèles, facteurs de risque de la maladie. Mais leurs effets individuels restent faible. Toutefois, en permettant de combiner "virtuellement" les effets de ces différents allèles, la bioinformatique devrait dans un futur proche aider à identifier les grandes voies biologiques impliquées dans la maladie d'Alzheimer. De telles approches font déjà apparaître le rôle de mécanismes insoupçonnés jusqu'ici, comme l’inflammation ou l’immunité.
De multiples hypothèses surgissent quant à l’origine de la maladie (traumatismes, rôle du sommeil, propagation de type prion...). Mais aucune piste n’a fourni d’indice mesurable pour l’instant, signe qu’il existe peut-être plusieurs causes aux troubles que l’on regroupe sous le terme de maladie d’Alzheimer…

Détecter
De nouveaux examens d’imagerie cérébrale ont récemment émergé. Utilisant la tomographie par émission de positons (TEP), ils permettent de "voir" les plaques amyloïdes
plaques amyloïdes
Agrégation extracellulaire pathologique de peptides ß-amyloïdes.
et les dégénérescences neurofibrillaires dans le cerveau d’une personne vivante (et non après sa mort par examen anatomopathologique). Pour cela, il a fallu développer des radiotraceurs injectables se liant spécifiquement au peptide bêta amyloïde puis, plus récemment, à la protéine tau. Ils rendent d’indéniables services en recherche, par exemple pour tester l’effet de candidats médicaments. Mais en l’absence de traitement validé, leur utilisation clinique ne présente pour l'instant que peu d’intérêt.

Développer un traitement
La piste la plus explorée actuellement pour développer un traitement contre la maladie d'Alzheimer est l’immunothérapie
immunothérapie
Traitement qui consiste à administrer des substances qui vont stimuler les défenses immunitaires de l’organisme, ou qui utilise des protéines produites par les cellules du système immunitaire (comme les immunoglobulines).
. Elle a d'abord était développée pour éliminer le peptide bêta amyloïde. Cette stratégie consiste à injecter des anticorps dirigés contre le peptide (immunothérapie passive) ou à vacciner le patient contre le peptide bêta amyloïde (immunothérapie active). Les résultats des premiers essais cliniques se sont révélés décevants : la plaque amyloïde régresse, certes, mais parfois au prix d’effets secondaires importants. De plus, les symptômes cliniques demeurent, et la dégénérescence neurofibrillaire continue sa progression. Cependant, d’autres anticorps
anticorps
Protéine du système immunitaire, capable de reconnaître une autre molécule afin de faciliter son élimination.
anti-amyloïde plus performants sont actuellement en cours de test. En outre, puisque la suppression des plaques amyloïdes ne suffit pas à elle seule à stopper la progression de la maladie, de très nombreux essais d'immunothérapie ciblent aujourd’hui la protéine tau.
D'autres approches sont également développée, comme l’utilisation de plusieurs petites molécules thérapeutiques plus classiques, tels des dérivés du bleu de méthylène (qui désagrègent les filaments de tau) ou les inhibiteurs de secrétases (qui empêchent la formation du peptide bêta amyloïde).
En résumé : une multitude d’essais cliniques, peu de résultats nets aujourd'hui. Il reste néanmoins essentiel que des patients continuent à participer à ces études, ce qui n’interrompt pas leur traitement habituel.
La recherche s’oriente est vers un traitement très précoce, avant les symptômes de la maladie pour éviter qu’elle ne se déclare, les lésions précédant de plusieurs années les symptômes.
Le Plan maladies neurodégénératives (2014-2019)
Le quatrième plan national dédié à Alzheimer et aux maladies apparentées, mais aussi aux autres pathologies dégénératives notamment motrices, comporte 4 axes stratégiques :
*         soigner et accompagner sur l’ensemble du territoire
*         favoriser l’adaptation de la société aux enjeux des MND
*         développer et coordonner la recherche
*         rendre effective la démocratie sanitaire

 DOCUMENT      inserm     LIEN 
 

De nouveaux antibiotiques mis au point par un laboratoire de l’Inserm et l’Université de Rennes 1

COMMUNIQUÉ | 09 JUIL. 2019 - 20H00 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)
IMMUNOLOGIE, INFLAMMATION, INFECTIOLOGIE ET MICROBIOLOGIE

Culture de bactéries dans une boite de Pétri© Inserm/Latron, Patrice
Non seulement ils sont efficaces contre les bactéries multi-résistantes à Gram positif et négatif mais, de surcroît, ils ne semblent pas déclencher de résistances lors de leur utilisation pour traiter des souris infectées: voici la double promesse de deux nouveaux antibiotiques créés par le Pr Brice Felden et son équipe du laboratoire Inserm-Université de Rennes 1 U1230 ‘ARN régulateurs bactériens et médecine’, avec une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (ISCR). Cette avancée française pourrait apporter un nouveau souffle ainsi que de nouvelles possibilités pour lutter contre l’antibiorésistance mondiale. Le détail de ces travaux est publié le 9 juillet dans la revue scientifique Plos Biology.
Les antibiotiques ont sauvé tant de vies depuis un siècle d’utilisation chez l’humain qu’ils sont considérés comme une avancée majeure en médecine contemporaine. Malheureusement, une augmentation croissante des résistances aux traitements les rend progressivement inefficaces. Si cette tendance se généralisait, les conséquences pour la santé publique seraient catastrophiques. Les nouveaux antibiotiques mis sur le marché sont peu nombreux et se résument à des dérivés de classes existantes, les ‘me-too drugs’.

Des chercheurs de l’Inserm et de l’université de Rennes 1 ont récemment identifié une nouvelle toxine bactérienne et l’ont transformée en antibiotiques puissants et actifs contre différentes bactéries responsables d’infections humaines, tant à Gram positif que négatif.
« Tout est parti d’une découverte fondamentale en 2011 », explique Brice Felden, directeur du laboratoire ‘ARN régulateurs bactériens et médecine’ de Rennes. « Nous nous sommes rendu compte qu’une toxine fabriquée par les staphylocoques dorés dont le rôle était de faciliter l’infection était également capable de tuer d’autres bactéries présentes dans notre organisme. Nous avions ainsi identifié une molécule qui possédait une double activité toxique et antibiotique. Nous nous sommes dit que si nous arrivions à dissocier ces 2 activités, nous serions capables de créer un nouvel antibiotique dépourvu de toxicité sur notre organisme. Restait à relever ce challenge ».

En collaboration avec l’équipe de Michèle Baudy Floc’h, chimiste au sein de l’ISCR, une nouvelle famille de « peptidomimétiques » a été synthétisée. Comme leur nom l’indique, ces peptides sont inspirés du peptide bactérien naturel initial mais ont été raccourcis et modifiés. Sur la vingtaine de molécules créées, deux se sont avérées efficaces contre le Staphylocoque doré et les Pseudomonas aeruginosa résistants sur des modèles murins atteints de sepsis sévères ou d’infections cutanées. De plus, aucune toxicité sur les autres cellules et organes, que ce soit chez l’animal ou sur des cellules humaines n’a été observée. Ces nouveaux composés sont bien tolérés à leurs doses actives et même au-delà, et sont dépourvus de toxicité rénale, problèmes souvent rencontrés avec ce type de composés. « Nous les avons testés à des doses 10 à 50 fois supérieures à la dose efficace sans observer de toxicité » précise Brice Felden qui raconte par ailleurs « qu’il a fallu la contribution et l’imagination de l’équipe et de nos collaborateurs chimistes pour concevoir les molécules les plus actives possibles».
Peu d’antibio-résistance identifiée en conditions expérimentales
Fait important, les bactéries que les chercheurs ont laissées en contact pendant plusieurs jours chez l’animal avec ces antibiotiques n’ont pas montré de signes de résistances. Afin d’aller plus loin, les chercheurs ont créé des conditions favorables au développement de résistances in vitro et in vivo. Et rien ne s’est déclaré. La prudence reste encore de mise sur ce point car l’expérience a été réalisée sur des temps cours,j’usquà 15 jours.

L’activité antibactérienne de ces peptidomimétiques est, en partie, due à la capacité de ses acides aminés non naturels à renforcer l’association de ces composés avec les membranes des bactéries infectieuses. Cette forte liaison induit une perméabilité de la membrane et entraîne la mort des bactéries. « Nous pensons que ces nouvelles molécules représentent des candidats prometteurs au développement de nouveaux antibiotiques, pouvant apporter des traitements alternatifs à la résistance aux antimicrobiens ».

La prochaine étape consiste à démarrer les essais cliniques de phase I chez l’humain. Le brevet vient d’être licencié et une start-up vient d’être créée.

Pour voir ces explications en vidéo : http://bit.ly/video-antibio

   DOCUMENT      inserm     LIEN

Le cil primaire, une cible thérapeutique potentielle pour lutter contre les fibroses

SCIENCE 06.02.2018

L’inflammation chronique des tissus est associée à la présence de cellules particulières du tissu conjonctif, les myofibroblastes. Ces derniers conduisent à la formation de fibroses
fibroses
Remplacement de tissus sains par des tissus cicatriciels.
. Des chercheurs de l’Inserm ont identifié un mécanisme crucial pour la formation de ces cellules à partir de cellules souches adipocytaires humaines de tissu adipeux
tissu adipeux
Tissu contenant les adipocytes, cellules spécialisées dans le stockage de la graisse.
et musculaires. Le cil primaire, à l’origine de la voie de différenciation, pourrait constituer une cible thérapeutique pour lutter contre la fibrose observée dans l’obésité et certaines pathologies musculaires comme la myopathie de Duchenne.

Les myofibroblastes sont des cellules impliquées dans la réparation des tissus. Ils sont notamment mobilisés au niveau des blessures, qu’ils vont contribuer à cicatriser en sécrétant du collagène. Ils possèdent en outre des protéines contractiles, capables de rapprocher les bords d’une plaie. En temps normal, ces cellules disparaissent une fois la blessure cicatrisée. Mais dans certaines conditions pathologiques – comme l’inflammation chronique -  ils restent activés et entraînent la formation d’une fibrose.
Ce phénomène n’est pas restreint à la peau : il existe dans de nombreux organes. Ainsi, l’inflammation modérée chronique observée chez les personnes atteintes d’obésité peut déclencher une fibrose dans le tissu adipeux, qui peut elle-même conduire au développement d’une insulino-dépendance. Dans la myopathie de Duchenne, l’inflammation chronique des tissus musculaires provoque un envahissement par les myofibroblastes et la déstructuration du muscle, réduisant peu à peu ses capacités mécaniques. De tels processus fibrotiques peuvent également toucher le foie, le cœur ou les poumons.


Chez une personne atteinte de myopathie de Duchenne l’espace entre les fibres est accru et est occupé par de nombreux myofibroblastes dont on voit le noyau (en bleu), le cil primaire (en vert) et la protéine contractile (alpha-SMA) (en rouge). © N. Arrighi et coll.
L’origine des myofibroblastes qui induisent ces fibroses dépend des tissus concernés. Ils dériveraient des fibroblastes au niveau de la peau, mais des cellules épithéliales dans le rein et les poumons, des cellules mésenchymateuses dans le cœur et des cellules souches adipocytaires dans les tissus adipeux et musculaires. Les processus menant à ces différentes voies de différenciation sont variables et encore mal connus.

Le rôle clé d’un composant mal connu de la cellule
"Nous travaillons depuis longtemps sur les cellules souches adipocytaires, explique Pascal Peraldi* co-auteur du travail publié récemment dans Scientific Reports sur la différenciation des myofibroblastes. Nous avons montré dans un précédent travail que le cil primaire est impliqué dans la différenciation de ces cellules souches en adipocytes
adipocytes
Cellule du tissu adipeux, spécialisée dans le stockage de la graisse.
. Par ailleurs, d’autres équipes ont identifié des récepteurs du facteur de croissance
facteur de croissance
Molécule qui favorise ou inhibe la multiplication des cellules.
TGF-b1 sur le cil primaire. Or le TGF-b1 est la principale molécule qui induit la différenciation en myofibroblaste. Nous voulions donc savoir si cette voie TGF-b1 est impliquée dans la différenciation des cellules souches adipocytaires en myofibroblastes et si elle dépend du cil primaire ".

Le cil primaire, l’antenne de nos cellules
Le cil primaire est une organelle qui ressemble à un flagelle unique, une sorte d’antenne, qui existe dans presque tous les types cellulaires. Il permet à la cellule de capter des signaux mécaniques, comme le flot d’urine dans le rein, mais aussi les signaux biochimiques, sous forme de messagers moléculaires, circulant dans son environnement. Une fois ces messagers fixés sur leurs récepteurs présents au niveau du cil, ils activent les voies de signalisation intracellulaires correspondantes.
Encore peu connu, le cil primaire suscite un intérêt croissant notamment pour son implication dans les processus de différenciation et de prolifération cellulaire.
Pascal Peraldi et ses collègues ont étudié, in vitro, le rôle de ce cil dans la différenciation de cellules souches adipocytaires humaines en myofibroblastes. Le cil s’est révélé indispensable au processus de différenciation induit par la présence de TFG-b1. Il s’est montré également nécessaire pour maintenir les myofibroblastes dans un état fonctionnel, c’est-à-dire capables de sécréter du collagène et des protéines contractiles. En effet, la destruction du cil (par adjonction de HPI-4) entraîne l’arrêt de cette activité.

© N. Arrighi et coll.

Ces cellules sont différenciées en myofibroblastes sous l’action du facteur de croissance TFG-beta1. La production de protéines contractiles (en rouge) témoigne de l’activité de ces myofibroblastes.
© N. Arrighi et coll.

La destruction des cils par l’ajout de HPI4 stoppe cette activité.
© N. Arrighi et coll.
"Le processus que nous avons ainsi mis en évidence est différent de ce que l’on peut observer dans le rein par exemple, souligne Pascal Peraldi. Dans cet organe, la différenciation en myofibroblaste s’accompagne en effet d’une perte du cil. Ce travail confirme ainsi la diversité des voies de différenciation, en même temps que leur dépendance plus ou moins prononcée au cil primaire".
Autre apport de ces travaux, la meilleure compréhension des mécanismes à l’œuvre permet d’envisager de manipuler le cil pour moduler les voies de signalisation : ainsi, trouver une molécule capable de détruire de façon très spécifique le cil primaire dans des tissus adipeux ou musculaires pourrait conférer un effet antifibrotique intéressant. "Mais il faut faire très attention : maintenir l’intégrité du cil primaire ailleurs que dans la fibrose est essentiel ! Les maladies associées à un dysfonctionnement de cette organelle, les ciliopathies, en sont la preuve ".

Note
* unité 1091 Inserm/CNRS/Université Nice Sophia Antipolis, équipe Cellules souches et différenciation, Institut de biologie Valrose, Nice.

Source
N. Arrighi et coll. The primary cilium is necessary  for the differentiation and the maintenance of human adipose progenitors into myofibroblasts. Scientific Reports 7, Article number: 15248 (2017) doi:10.1038/s41598-017-15649-2

 DOCUMENT      inserm     LIEN

La phagothérapie fait ses preuves contre la pneumonie

SCIENCE 13.04.2015

Des souris souffrant d’une pneumonie grave, d’origine bactérienne, ont été sauvées par l’inhalation d’un bactériophage, un virus sélectionné pour détruire spécifiquement la bactérie responsable de l’infection. L’équipe Inserm qui a mené ses travaux se réjouit du succès et envisage de tester cette stratégie chez l’homme dès que possible.

Des virus viendront-ils bientôt au secours des patients atteints de pneumonie ? C’est bien possible à en croire les résultats de travaux précliniques menés par une équipe Inserm*. Les chercheurs ont en effet testé cette approche avec succès, chez des souris souffrant d’une infection pulmonaire grave causée par la bactérie E. coli. Les animaux ont été traités avec des bactériophages - des virus qui infectent des bactéries, s’y reproduisent et entraînent leur destruction- spécifiques de la souche bactérienne à l’origine de leur infection pulmonaire.
Cette approche est appelée phagothérapie. Elle est très ancienne, mais elle a été abandonnée dans les années 40, suite à l’arrivée des antibiotiques. Seuls des pays de l’ex union soviétique l’utilisent encore. Toutefois, dans ces pays, la phagothérapie est pratiquée de façon empirique, sans que les résultats de travaux rigoureux n’aient été publiés. Un travail de validation de la méthode reste donc à faire pour que la phagothérapie puisse être envisagée comme une alternative sérieuse à l’antibiothérapie, notamment en Europe et aux Etats-Unis.

Des besoins réels

A l’hôpital Louis Mourier de Colombes (92), Jean-Damien Ricard est parfois confronté à des infections nosocomiales impliquant la bactérie E. coli, qui entraînent des pneumonies sévères chez des patients sous assistance respiratoire avec sonde d’intubation. Dans ces situations, certains antibiotiques sont efficaces… sous réserve que la bactérie y soit sensible. Et avec le problème croissant de l’antibiorésistance, ce n’est plus toujours le cas. C’est pourquoi Jean-Damien Ricard et son équipe ont souhaité tester la phagothérapie dans cette indication précise, afin de trouver une alternative en cas d’échec thérapeutique.

Pour cela, les scientifiques ont recherché des phages spécifiques de la souche bactérienne en question dans des eaux de station d’épuration. "Il existe des dizaines de milliers de phages différents dans l’environnement", rappelle Jean-Damien Ricard. Parmi tous ceux isolés, deux ont été testés, dont un faiblement spécifique au départ mais devenu plus agressif vis-à-vis de la bactérie E. coli suite à une  succession de co-cultures. Les chercheurs ont ensuite délibérément infecté des souris par la souche E. coli responsable de pneumonie et les ont divisées en trois groupes : certaines n’ont pas été traitées, servant de témoin, d’autres ont inhalé une dose unique d’un des deux phages, et les dernières ont reçu un antibiotique de référence à forte dose.

Les phages aussi efficaces que l’antibiotique
Alors que toutes les souris non traitées sont décédées des suites de l’infection, la survie a été de 100% dans les groupes ayant reçu l’antibiotique ou les phages, sans effets indésirables notables dans ce dernier cas. En outre, la vitesse de guérison a été équivalente avec les deux approches thérapeutiques. "Ce bon résultat atteste de l’efficacité des phages à détruire la bactérie in vivo et incite à poursuivre ces travaux", se réjouit Jean-Damien Ricard.

Le chercheur vient d’ailleurs de déposer une demande de programme hospitalier de recherche clinique (PHRC) afin de lancer une étude de phase I-II chez l’Homme, vérifier l’innocuité de cette approche et évaluer son potentiel thérapeutique. Il utilisera probablement un cocktail de phages inspiré de celui mis au point par une autre équipe qui teste la phagothérapie dans les infections à E. coli et P. aeruginosa chez les grands brulés (projet Phagoburn, financé par la commission européenne). Ce choix devrait permettre de cibler un plus large spectre de souches pathogènes.
"La phagothérapie est une approche très intéressante car la diversité naturelle des bactériophages est extraordinaire et permet de cibler de très nombreuses bactéries. Il y a en plus la possibilité d’éduquer un phage peu spécifique, comme nous l’avons fait dans cette étude, pour le rendre plus efficace. Il est donc utile d’investir dans cette direction, et pas uniquement dans la découverte de nouveaux antibiotiques voués tôt ou tard à l’apparition de résistances", conclut Jean-Damien Ricard.
 
 
Note
*unité 1137 Inserm/ Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité, Paris

Source
N. Dufour et coll, Treatment of Highly Virulent Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli Pneumonia With Bacteriophages. Crit Care Med, édition en ligne du 23 mars 2014

 DOCUMENT        inserm        LIEN