Paris, 30 mars 2014

La piste de la salive dans la génétique de l'obésité

AMY1, gène codant pour l'amylase salivaire est présent de manière répétée chez l'espèce humaine et peut varier de une à vingt copies en fonction des individus. Une diminution du nombre de copies de ce gène codant pour l'amylase salivaire (servant à digérer l'amidon, sucre complexe) favorise l'obésité. C'est ce que vient de découvrir une équipe internationale coordonnée par le professeur Philippe Froguel du laboratoire Génomique et maladies métaboliques (CNRS /Université Lille 2/Institut Pasteur de Lille) (1). En effet, les chercheurs montrent que les personnes qui ont le plus petit nombre de copies du gène AMY1 (et ainsi peu d'enzyme amylase dans leur sang) ont un risque multiplié par 10 de devenir obèses. Chaque copie de ce gène en moins augmente de 20% le risque d'obésité. Ces travaux, publiés le 30 mars 2014 dans Nature Genetics, démontrent pour la première fois le lien génétique entre la digestion des glucides complexes et l'obésité.
Un milliard de personnes sont actuellement en surpoids. Si au niveau d'une population entière c'est l'environnement délétère qui favorise l'obésité, au niveau individuel les facteurs génétiques expliquent 70% du risque génétique des personnes prédisposées à l'obésité. Environ 5% des personnes très obèses portent une mutation d'un des gènes contrôlant l'appétit qui est suffisante pour les rendre obèses. Les études récentes pan-génomique (2) par puces à ADN ont identifié 70 gènes de l'obésité commune, mais leur impact est faible et n'explique qu'une petite partie du risque génétique (4%).

Pour aller plus loin, les chercheurs français et britanniques ont étudié des fratries suédoises discordantes pour l'obésité, analysant leur génome et les gènes du tissu adipeux différemment exprimés entre obèses et sujets de poids normal. Ils ont mis en évidence une région du chromosome 1, unique en son genre car elle contient un gène AMY1 codant pour l'amylase salivaire qui est présent dans une forme unique à l'espèce humaine. Au lieu d'avoir seulement deux copies de ce gène (un du père, un de la mère) le nombre de copies d'AMY1 varie de une à vingt copies. Depuis 10  000 ans, date du début de l'agriculture, le nombre de copies d'AMY1 a augmenté dans l'espèce humaine, témoignant de la sélection naturelle et de l'évolution humaine : l'amylase servant à digérer les sucres complexes (amidons), les hauts sécréteurs d'amylase salivaire sont dotés d'un avantage nutritionnel sélectif.  Les chercheurs ont remarqué que les personnes ayant le plus petit nombre de copies d'AMY1 (et ainsi peu d'enzyme amylase dans leur sang) ont un risque d'obésité multiplié par 10. Chaque copie d'AMY1 en moins augmente de 20% le risque d'obésité. A elle seule cette région du génome explique près de 10% du risque génétique.

Il existe 2 formes d'amylase, l'une produite par le pancréas et l'autre par les glandes salivaires et seule la forme salivaire semble associée à l'obésité. On ne connait pas encore pourquoi la déficience en amylase salivaire favorise l'obésité : deux hypothèses sont envisagées. D'une part la mastication des aliments et leur digestion partielle dans la bouche pourrait avoir un effet hormonal entraînant la satiété qui serait diminuée en cas de déficience en AMY1. D'autre part, la mauvaise digestion des amidons pourrait modifier la flore intestinale et ainsi contribuer indirectement à l'obésité voire au diabète comme le suggèrent les premières études du métabolome (3) réalisées chez des personnes à haute ou basse amylase salivaire. Ainsi les personnes à basse amylase salivaire ont une glycémie anormalement élevée quand on leur fait manger de l'amidon.

Ces résultats ouvrent une piste tout à fait nouvelle de la prédisposition génétique à l'obésité passant par la digestion des glucides complexes et leur action sur la flore bactérienne de l'intestin. Ils ouvrent des perspectives importantes de prévention et de traitement plus efficaces de l'obésité prenant en compte la digestion des aliments et leur devenir intestinal.

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Paris, 1er AVRIL 2014

L'inadaptation au changement climatique des chevreuils en forêt entraîne une mortalité accrue des faons

En décalant les saisons, le changement climatique modifie les cycles de vie de nombreux végétaux et animaux. L'éveil de la végétation se produit un peu plus tôt chaque année, ce qui n'est pas sans conséquence sur les cycles de vie d'autres espèces. Certaines s'adaptent au décalage de l'abondance de leurs ressources nutritives et d'autres non. C'est le cas du chevreuil des forêts dont la période de mise-bas n'a pas changé entre 1985 et 2011, malgré l'avancée continue du printemps depuis 27 ans. Incapables de régler la période des naissances sur le pic printanier des ressources végétales dont ils dépendent, les chevreuils subissent une mortalité juvénile accrue, diminuant ainsi la croissance de leur population. C'est ce que viennent de montrer des chercheurs du Laboratoire biométrie et biologie évolutive (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) et de l'Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage, en collaboration avec un laboratoire de l'Inra (1). Ces résultats sont publiés le 1er avril 2014 dans la revue Plos Biology.
Le changement climatique décale certains phénomènes saisonniers. Sous l'effet de températures plus douces, le réveil printanier de la végétation est plus précoce, les larves d'insectes éclosent plus tôt… Comment réagissent les animaux qui dépendent de ces ressources alimentaires ? La mésange charbonnière a avancé sa date de ponte afin que la période des naissances reste synchrone avec l'abondance des chenilles dont elle se nourrit. La plupart des mammifères étudiés jusqu'à présent (dont le cerf élaphe) s'adaptent de manière similaire. Mais ce n'est pas le cas du chevreuil, qui comme le montre l'étude menée par l'équipe « Ecologie évolutive des populations » du Laboratoire biométrie et biologie évolutive (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) et de l'Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage (ONCFS), est incapable de régler la période des naissances sur le pic printanier des ressources végétales dont il dépend.

Les chercheurs sont parvenus à ce constat en étudiant la population de chevreuils de la forêt de Trois-Fontaines, en Champagne. Chaque année depuis 1985, les faons nouveau-nés sont capturés d'avril à juin afin d'estimer leur date de naissance et de les marquer par une bague à chaque oreille. De janvier à mars, une campagne de recapture permet d'estimer le taux de survie à 8 mois des faons. Par ailleurs, l'avancée du printemps a été mesurée grâce aux dates de floraison du vignoble champenois. Au cours de la période d'étude de 1985 à 2011, alors que la température printanière a augmenté de 0,07°C par an et que l'avance de la végétation a été de 0,6 jour par an, la date moyenne de mise-bas du chevreuil est restée constante, centrée autour du 16 mai. Par conséquent, les naissances se produisent aujourd'hui deux semaines après l'apparition en forêt des jeunes pousses dont se nourrissent les chevreuils et dont dépendent particulièrement les femelles allaitantes. Ce déficit de ressources végétales accroît la mortalité des jeunes faons, ce qui diminue le recrutement (2), et in fine, le taux d'accroissement de la population (passé de 1,23 à 1,06).

Les raisons de cette inadaptation sont doubles : d'une part, le cycle reproductif du chevreuil dépend de la photopériode (3) qui n'est pas modifiée par le changement climatique. D'autre part, la date de naissance ne semble pas être héritable : bien que les femelles nées tôt dans la saison aient plus de chance de survivre (un quart des faons nés après le 31 mai atteignent l'âge de 8 mois, soit deux fois moins que ceux nés avant le 12 mai), elles n'ont pas tendance à mettre bas plus tôt que les autres.

Si l'avancée du printemps se poursuit, le chevreuil pourrait décliner dans les écosystèmes forestiers, mais toutefois pas avant plusieurs décennies. Quant aux chevreuils vivant en milieu ouvert, ils ne semblent pas souffrir du changement climatique, car ils se nourrissent aussi des cultures agricoles.

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Paris, 2 AVRIL 2014

Les oiseaux de l'Antarctique menacés par la contamination au mercure

La contamination au mercure des terres australes a des effets sur les populations d'oiseaux. C'est ce que révèlent les travaux de chercheurs du Centre d'études biologiques de Chizé et du laboratoire « Littoral, environnement et sociétés » (CNRS / Université de La Rochelle). En suivant des skuas en Terre Adélie et aux îles Kerguelen pendant 10 ans, les chercheurs montrent que, lorsque ces oiseaux marins présentent des taux de mercure élevés dans leur sang, leur succès reproducteur diminue. C'est la première fois que des mesures toxicologiques sont couplées à une enquête démographique menée sur une période aussi longue dans les terres australes. Ces résultats, publiés dans la revue Ecology en avril 2014, montrent que les polluants qui s'accumulent au niveau des pôles peuvent bel et bien mener à un déclin des populations d'oiseaux.
Une partie du mercure issu des activités industrielles et domestiques (combustion d'hydrocarbures et de charbon), est balayée par les vents vers l'Arctique et l'Antarctique. Ce mercure d'origine anthropique s'ajoute à celui d'origine naturelle et rentre dans la chaîne alimentaire. Or ce métal lourd est un puissant perturbateur endocrinien, capable d'inhiber la production d'hormones nécessaires à la reproduction. En zone polaire, on savait que de nombreux oiseaux marins tels que les skuas accumulent cet élément toxique à des concentrations élevées dans leurs tissus. Cependant, les effets à long terme sur leurs effectifs n'étaient pas connus.

Pour la première fois, les chercheurs ont réalisé un suivi démographique sur une période de dix ans sur deux espèces d'oiseaux marins : les skuas vivant sur les îles Kerguelen (zone subantarctique) et ceux peuplant la Terre Adélie (en Antarctique). Les skuas sont des oiseaux migrateurs qui se nourrissent essentiellement d'œufs et de poussins de manchots, ainsi que de poissons. Prédateurs redoutables qui vivent 25 ou 30 ans, les skuas accumulent du mercure dans leurs tissus.

Les chercheurs ont tout d'abord capturé une centaine de skuas antarctiques et subantarctiques. Après une prise de sang pour mesurer leur taux de mercure, ils les ont bagués et relâchés. Pendant dix ans, les chercheurs sont revenus sur leur site de ponte pour observer leur succès reproducteur. Les skuas peuvent élever un ou deux poussins par an.

Première constatation, les skuas subantarctiques présentent des concentrations de mercure trois fois plus élevées que celles de l'espèce antarctique. Les chercheurs ont montré chez les deux espèces que, plus le taux de mercure est élevé, moins les oiseaux ont des chances de se reproduire avec succès et en particulier d'élever leur(s) poussins. De façon inattendue, c'est chez l'espèce la moins contaminée, le skua antarctique, que les effets de ce métal lourd sont les plus prononcés. Il est possible qu'en Terre Adélie, les conditions environnementales plus sévères, couplées à la présence croissantes d'autres polluants (pesticides, PCB), amplifient l'impact de la contamination par le mercure.

Ces résultats prouvent que les polluants qui s'accumulent dans les zones polaires constituent une véritable menace pour la biodiversité. Les modélisations des chercheurs montrent que si la contamination au mercure continue d'augmenter, les populations de skuas pourraient à long terme décliner. Les chercheurs appellent à mener d'autres enquêtes toxicologiques et démographiques pour d'autres espèces australes. Ils conduisent d'ailleurs des études similaires pour mesurer les effets sur les populations d'oiseaux de polluants « classiques », tels que les pesticides et d'autres métaux lourds, ainsi que de molécules nouvelles comme les composés perfluorés qui s'accumulent également en Antarctique.

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LE SYNDROME D’ASPERGER
 
Le SA est un trouble envahissant du développement qui fait partie de l’extrémité «haute » du continuum autistique. Le SA n'est pas une maladie mentale d'origine psychologique : c'est un trouble du développement neurologique d'origine génétique, mais aussi dû à d’autres facteurs (environnementaux, infectieux, métaboliques…)
Les principales perturbations des sujets atteints d’autisme de «haut-niveau » ou du SA touchent la vie sociale, la compréhension et la communication. Ces troubles sont la conséquence d’une anomalie de fonctionnement des centres cérébraux dont la fonction est de rassembler les informations de l’environnement, de les décoder et de réagir de façon adaptée. Le sens des mots, la compréhension et la communication sont affectés. Le sujet a des difficultés à décoder les messages qui lui arrivent (il paraît submergé par la «cacophonie » de l’environnement), et à adresser clairement ses propres messages à ceux qui l’entourent.
Il est dispersé dans l’espace, déphasé dans le temps, dépassé par les échanges, et sa communication maladroite et hésitante se perd le plus souvent dans des tentatives avortées.
Pour être moins dispersé, il se concentre sur les détails ; pour être moins déphasé, il se complaît dans les routines ; ses échecs de communication avec les autres l’amènent à une concentration exclusive sur lui-même, sans pour autant le satisfaire (d’après G. LELORD).
Les atteintes peuvent être plus ou moins sévères selon les personnes.
 
Les patients atteints du syndrome d’Asperger sont étonnants de par leur culture générale et leur intérêt dans un domaine spécifique dans lequel ils excellent.
Le vrai problème : leurs difficultés d’intégration au sein de notre société.
Leurs troubles du comportement par leurs rites, leur résistance au changement et leurs angoisses qui peuvent en découler, leur préoccupation circonscrite à un ou plusieurs centres d’intérêts, leur langage le plus souvent recherché et riche en vocabulaire, leur mémoire …
Tout ceci déconcerte. Ce sont des patients excentriques et bizarres.
 
C’est un médecin autrichien, le Dr Hans ASPERGER, qui décrivit en 1943 (publication en 1944) des troubles du comportement chez plusieurs enfants qui avaient un développement normal de l’intelligence et du langage, mais qui présentaient des comportements proches de l’autisme et une déficience marquée dans les interactions sociales et la communication. Il appela ce trouble «autistichen Psychopathen ».
Le syndrome d’Asperger (SA) est donc une pathologie relativement nouvelle dans sa définition et sa connaissance, elle n’a été officiellement reconnue comme entité à part entière qu’assez récemment. Le SA a été individualisé dans le DSM IV (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders de l’American Psychiatric Association) en 1994  et dans la version CIM 10 (OMS)
Hans ASPERGER surnommait ses patients «les petits professeurs ».

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