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"Avec des approches innovantes, des chercheurs créent des cellules artificielles fonctionnelles qui agissent comme des cellules vivantes, comblant le fossé entre les matériaux synthétiques et les structures vivantes" par Science Daily

Science Daily — 2024-05-01T07:52:12Z

ISIAS Biologie Cellules artificielles

Avec des approches innovantes, des chercheurs créent des cellules artificielles fonctionnelles qui agissent comme des cellules vivantes, comblant le fossé entre les matériaux synthétiques et les structures vivantes

Traduction du 27 avril 2024 – avec ajout de compléments sur le Cytosquelette - par Jacques Hallard d'un article du 23 avril 2024 diffusé par ‘sciencedaily.com' sous le titre Researchers create artificial cells that act like living cells ; référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240423135213.htm

Source de l'information : Université de Caroline du Nord à Chapel Hill

[L'université de Caroline du Nord à Chapel Hill est une grande université publique de recherche américaine, située à Chapel Hill. Constituant le plus grand et le plus sélectif des six campus de l'université de Caroline du Nord, UNC Chapel Hill est considérée parmi les meilleures universités publiques du pays… Wikipédia - Adresse : Chapel Hill, NC, États-Unis - Taux d'admission : 17,1% (2022) IPEDS - Frais de scolarité (premier cycle universitaire) : Frais de scolarité pour les étudiants locaux 8 989 USD, Frais de scolarité pour les étudiants nationaux 37 550 USD (2022 – 23) IPEDS - Mascotte : Rameses Nombre d'inscrits : 29 469 (2017) ]

Résumé :

Les chercheurs décrivent les étapes qu'ils ont suivies pour manipuler l'ADN et les protéines - éléments constitutifs essentiels de la vie - afin de créer des cellules qui ressemblent et agissent comme des cellules du corps. Cette réalisation, une première dans le domaine, a des implications pour les efforts en médecine régénérative, pour les systèmes d'administration de médicaments et les outils de diagnostic.

Texte complet :

Dans une nouvelle étude publiée dans ‘Nature Chemistry', Ronit Freeman, chercheuse à l'UNC-Chapel Hill, et ses collègues décrivent les étapes qu'ils ont suivies pour manipuler l'ADN et les protéines - éléments constitutifs essentiels de la vie - pour créer des cellules qui ressemblent et agissent comme des cellules du corps. Cette réalisation, une première dans le domaine, a des implications pour les efforts en médecine régénérative, pour les systèmes d'administration de médicaments et les outils de diagnostic.

'Avec cette découverte, nous pouvons penser à des tissus d'ingénierie ou des tissus qui peuvent être sensibles aux changements de leur environnement et se comporter de manière dynamique', explique Freeman, dont le laboratoire se trouve au Département des Sciences physiques appliquées du Collège des Arts et des Sciences de l'UNC.

Les cellules et les tissus sont constitués de protéines qui s'assemblent pour effectuer des tâches et créer des structures. Les protéines sont essentielles pour former la charpente d'une cellule, appelée cytosquelette. Sans cela, les cellules ne pourraient pas fonctionner. Le cytosquelette permet aux cellules d'être flexibles, à la fois en forme et en réponse à leur environnement.

[Addenda - Le cytosquelette est un réseau de protéines dans le cytoplasme de toute cellule. Il regroupe des protéines polymérisées en fibre, des protéines de liaison, et des protéines motrices. Les trois principaux composants du cytosquelette sont les microfilaments d'actine, les filaments intermédiaires, et les microtubules. Le cytosquelette a un rôle structural puisqu'il est responsable de la forme de la cellule, de l'intégration de celle-ci dans un tissu, et du positionnement des organites, mais aussi dynamique puisqu'il est responsable des mouvements des organites dans la cellule et des mouvements de la cellule elle-même. Les cytosquelettes des cellules eucaryotes sont assez similaires, bien qu'ils dépendent notamment de la spécialisation cellulaire. Les cytosquelettes des cellules procaryotes, récemment mis en évidence, semblent plus différents. Sans utiliser des protéines naturelles, le laboratoire Freeman a construit des cellules avec des cytosquelettes fonctionnels qui peuvent changer de forme et réagir à leur environnement. Pour ce faire, ils ont utilisé une nouvelle technologie programmable peptide-ADN qui dirige les peptides, les éléments constitutifs des protéines, et réutilisé le matériel génétique pour travailler ensemble pour former un cytosquelette… - Wikipédia ]

Suite de l'article traduit

'L'ADN n'apparaît normalement pas dans un cytosquelette', explique Freeman. 'Nous avons reprogrammé des séquences d'ADN de sorte qu'elles agissent comme un matériau architectural, liant les peptides entre eux. Une fois ce matériau programmé placé dans une gouttelette d'eau, les structures ont pris forme.'

La capacité de programmer l'ADN de cette manière signifie que les scientifiques peuvent créer des cellules pour remplir des fonctions spécifiques et même affiner la réponse d'une cellule aux facteurs de stress externes. Bien que les cellules vivantes soient plus complexes que les cellules synthétiques créées par le laboratoire Freeman, elles sont également plus imprévisibles et plus sensibles aux environnements hostiles, comme les températures extrêmes.

'Les cellules synthétiques étaient stables même à 122 degrés Fahrenheit [(122°F − 32) × 5/9 = 50°C], ouvrant la possibilité de fabriquer des cellules aux capacités extraordinaires dans des environnements normalement inadaptés à la vie humaine', explique Freeman.

Au lieu de créer des matériaux conçus pour durer, Freeman dit que leurs matériaux sont conçus pour accomplir une tâche spécifique, puis se modifient pour remplir une nouvelle fonction. Leur application peut être personnalisée en ajoutant différents modèles de peptides ou d'ADN pour programmer des cellules dans des matériaux tels que des tissus... Ces nouveaux matériaux peuvent s'intégrer à d'autres technologies cellulaires synthétiques, toutes avec des applications potentielles qui pourraient révolutionner des domaines comme la biotechnologie et la médecine.

'Cette recherche nous aide à comprendre ce qui fait la vie', explique Freeman. 'Cette technologie de cellules synthétiques nous permettra non seulement de reproduire ce que fait la nature, mais aussi de fabriquer des matériaux qui surpassent la biologie.'

Source de l'article : Materials provided by University of North Carolina at Chapel Hill. Original written by Carleigh Gabryel. Note : Content may be edited for style and length. Matériel fourni par l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. Texte original rédigé par Carleigh Gabryel. Note : Le contenu peut être modifié pour des raisons de style et de longueur.

Référence du journal : Margaret L. Daly, Kengo Nishi, Stephen J. Klawa, Kameryn Y. Hinton, Yuan Gao, Ronit Freeman. Designer peptide–DNA cytoskeletons regulate the function of synthetic cells.[ Des cytosquelettes peptide-ADN régulent la fonction des cellules synthétique] - Nature Chemistry, 2024 ; DOI : 10.1038/s41557-024-01509-w

Citez cette page : MLA APA Chicago - University of North Carolina at Chapel Hill. 'Researchers create artificial cells that act like living cells.' ScienceDaily. ScienceDaily, 23 April 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/...> .

Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. « Les chercheurs créent des cellules artificielles qui agissent comme des cellules vivantes ». ScienceDaily. ScienceDaily, 23 avril 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/...> .

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Compléments - Cytosquelette : qu'est-ce que c'est ? par la rédaction Futura le 17 mars 2024

Le cytosquelette correspond au squelette cellulaire, présent dans presque toutes les cellules des organismes vivants, tant chez les eucaryotes (cellules animales, végétales, fongiques et protistes) que chez les procaryotes (bactéries et archées). Cependant, la composition et l'organisation du cytosquelette peuvent varier considérablement entre ces différents types de cellules.

Chez les eucaryotes, le cytosquelette est bien développé, c'est un réseau complexe de filaments protéiques présents dans le cytoplasme des cellules : protéines polymérisées en fibres, de protéines de liaison et de protéines motrices. Ces différents types de protéines interagissent entre eux pour former un réseau complexe et dynamique qui assure diverses fonctions essentielles au sein de la cellule.

Les protéines polymérisées en fibres sont les éléments structuraux principaux du cytosquelette. Elles comprennent les microfilaments d'actine, les microtubules et les filaments intermédiaires. Ces protéines s'assemblent les unes aux autres pour former des filaments ou des structures tubulaires qui confèrent à la cellule sa forme, sa rigidité et son organisation interne.
Les protéines de liaison sont des éléments régulateurs et structuraux qui interagissent avec les protéines polymérisées en fibres. Elles peuvent se lier directement aux filaments du cytosquelette, régulant ainsi leur assemblage, leur désassemblage ou leur stabilité. Certaines protéines de liaison assurent également la connexion entre les différents types de filaments ou relient le cytosquelette à la membrane plasmique, au noyau ou à d'autres organites cellulaires.
Les protéines motrices sont des enzymes capables de générer des forces mécaniques en utilisant l'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP. Elles interagissent avec les filaments du cytosquelette pour assurer le transport intracellulaire des organites et des vésicules, ainsi que les mouvements cellulaires. Les protéines motrices les plus courantes sont la myosine (qui interagit avec les microfilaments d'actine), les dynéines et les kinésines (qui interagissent avec les microtubules).

Les éléments du cytosquelette peuvent être marqués à l'aide de protéines fluorescentes. Ici l'actine est en rouge, les microtubules en vert (et le noyau en bleu). © Domaine public, Wikimedia Commons

Les éléments du cytosquelette peuvent être marqués à l'aide de protéines fluorescentes. Ici l'actine est en rouge, les microtubules en vert (et le noyau en bleu). © Domaine public, Wikimedia Commons

Structure du cytosquelette

Le cytosquelette est composé des trois types principaux de filaments : les microfilaments d'actine, les microtubules et les filaments intermédiaires. Chacun de ces types de filaments a des propriétés structurales et mécaniques différentes, ce qui leur permet de remplir diverses fonctions au sein de la cellule. Ces éléments forment un réseau complexe et dynamique qui s'étend dans tout le cytoplasme et assure diverses fonctions essentielles à la cellule.

Les microfilaments d'actine

Les microfilaments sont constitués de deux brins d'actine enroulés en hélice, formant des filaments d'environ 7 nm de diamètre. L'actine est une protéine globulaire (G-actine) qui peut s'assembler et se désassembler rapidement pour former des filaments (F-actine). Cette propriété dynamique permet aux microfilaments de jouer un rôle essentiel dans la motilité cellulaire, la contraction musculaire et le maintien de la forme cellulaire. Les microfilaments interagissent également avec d'autres protéines, comme la myosine, pour générer des forces mécaniques nécessaires aux mouvements cellulaires.

Les microtubules

Les microtubules sont des structures tubulaires creuses d'environ 25 nm de diamètre, composées de dimères de tubuline (une protéine formée par l'association d'une α-tubuline et d'une β-tubuline). Les dimères s'assemblent longitudinalement pour former des protofilaments, qui s'associent ensuite latéralement pour former le microtubule. Ces derniers sont impliqués dans divers processus cellulaires, tels que le transport intracellulaire, la division cellulaire et le maintien de la forme cellulaire. Ils servent notamment de « rails » pour le déplacement des organites et des vésicules grâce à des moteurs protéiques comme les dynéines et les kinésines.

Les filaments intermédiaires

Les filaments intermédiaires sont des structures filamenteuses d'environ 10 nm de diamètre, composées de protéines fibreuses appartenant à différentes familles (cytokératines, vimentine, desmine, neurofilaments, etc.). Contrairement aux microfilaments et aux microtubules, les filaments intermédiaires ne présentent pas de polarité et sont relativement stables. Ils forment un réseau tridimensionnel qui confère une résistance mécanique à la cellule et assure le maintien de la forme cellulaire, en particulier sous la membrane plasmique et autour du noyau. Les filaments intermédiaires participent également à l'ancrage des organites et à la communication intercellulaire en reliant les cellules voisines par des jonctions communicantes et des desmosomes.

En plus de ces protéines structurales, le cytosquelette interagit avec de nombreuses autres protéines régulatrices, motrices ou adaptatrices qui jouent un rôle essentiel dans son assemblage, sa dynamique et ses fonctions cellulaires. Parmi ces protéines, on peut citer les protéines liant l'actine (comme la profiline, la cofiline ou la gelsoline), les moteurs protéiques associés aux microtubules (dynéines et kinésines) ou encore les protéines d'ancrage reliant le cytosquelette à la membrane plasmique ou aux organites.

Fonctions du cytosquelette

Le cytosquelette assure une certaine rigidité à la cellule et sert à la fixation des organites (équivalents pour la cellule des organes pour un organisme). Le cytosquelette se réorganise en permanence et gouverne ainsi les mouvements internes (déplacement des chromosomes par exemple) et les déformations de sa membrane (production de protubérances, d'invaginations, de sites d'adhésions...).

Les rôles du cytosquelette sont multiples et essentiels au bon fonctionnement de la cellule, tels que le maintien de la forme cellulaire, le soutien des organites, le transport intracellulaire et la division cellulaire.

Maintien de la forme cellulaire : le cytosquelette confère à la cellule sa forme et sa rigidité en formant un réseau tridimensionnel qui s'étend dans tout le cytoplasme. Les filaments intermédiaires forment notamment un réseau stable autour du noyau et sous la membrane plasmique, assurant ainsi la résistance mécanique de la cellule.
Soutien et ancrage des organites : les éléments du cytosquelette servent également d'échafaudage pour soutenir et maintenir en place les différents organites cellulaires, tels que les mitochondries, les ribosomes ou le réticulum endoplasmique.
Mouvement cellulaire : les microfilaments d'actine et les microtubules sont impliqués dans les mouvements cellulaires, comme la migration des cellules lors de processus tels que la cicatrisation des plaies ou le développement embryonnaire. Ils interviennent également dans la contraction musculaire et la division cellulaire.
Transport intracellulaire : le cytosquelette joue un rôle crucial dans le transport vésiculaire et le trafic des protéines au sein de la cellule. Les microtubules servent de « rails » sur lesquels se déplacent des moteurs protéiques (dynéines et kinésines) qui transportent les vésicules et autres organites d'un endroit à un autre.
Division cellulaire : lors de la mitose, les microtubules forment le fuseau mitotique, une structure responsable de la séparation des chromosomes entre les deux cellules filles. Les microfilaments d'actine participent quant à eux à la cytokinèse, processus par lequel la cellule se divise en deux en formant un sillon de clivage.
Communication intercellulaire : le cytosquelette est impliqué dans la transmission des signaux entre les cellules voisines, notamment grâce aux jonctions communicantes et aux desmosomes qui relient les filaments d'actine et les filaments intermédiaires des cellules adjacentes.
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Source : https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-cytosquelette-5325/

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Collecte des documents et agencement, traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 27
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"Des scientifiques déterminent comment les polyphénols alimentaires amers et astringents influencent la santé et le bien-être grâce aux récepteurs sensoriels intestinaux en relation avec le cerveau" par Science Daily

Science Daily — 2024-04-01T14:54:12Z

ISIAS Biochimie Polyphénols Santé

Des scientifiques déterminent comment les polyphénols alimentaires amers et astringents influencent la santé et le bien-être grâce aux récepteurs sensoriels intestinaux en relation avec le cerveau

Traduction du 25 mars 2024 par Jacques Hallard - avec ajouts de compléments en annexes : Polyphénols et récepteurs sensoriels intestinaux – Article original titré Deciphering the role of bitter and astringent polyphenols in promoting well-being daté du 18 mars 2024 et diffusé par ‘sciencedaily.com' – Référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240318142426.htm

Source de l'information scientifique : Shibaura Institute of Technology

Shibaura Institute of Technology Toyosu Campus : Haut du formulaire

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Université privée dans l'Arrondissement spécial de Tokyo, Japon - Traduit de l'anglais- L'Institut de technologie Shibaura, en abrégé Shibaura kōdai, est une université privée dont le campus principal est situé à Koto, Tokyo, au Japon, avec des campus situés à Tokyo et Saitama. Wikipédia (anglais) - Adresse : 3 Chome-7-5 Toyosu, Koto City, Tokyo 135-8548, Japon - Anciens élèves célèbres : Koji Fukui, Hisaya Igarashi, PLUS - Nombre d'inscrits : 8 387 (1 mai 2015) - Création : avril 1949 - Taux d'admission : 22,6% (2015) - Téléphone : +81 3-5859-7000

Résumé :

Les polyphénols, abondants dans les fruits, les légumes, le thé et le café, offrent des avantages potentiels pour la santé. Cependant, en raison de la faible biodisponibilité, les mécanismes sous-jacents à leurs effets bénéfiques restent inconnus. Dans une étude récente, des chercheurs ont exploré l'interaction entre les polyphénols et les récepteurs sensoriels humains. Leurs résultats élucident comment les polyphénols influencent la fonction cérébrale et les voies métaboliques en interagissant avec les récepteurs intestinaux, expliquant leur rôle dans l'innovation en matière de bien-être et de nutrition.

Texte complet

Les polyphénols sont de puissants métabolites végétaux connus pour leurs propriétés anti-oxydantes, offrant des avantages potentiels pour la santé et une protection contre diverses maladies. Avec plus de 88.000 variétés identifiées, ces substances se trouvent en quantités abondantes dans divers fruits, légumes, thé et café.

En plus d'ajouter de la couleur et de la saveur aux aliments, les polyphénols jouent un rôle crucial dans la promotion de la santé et du bien-être général. Malgré leur goût amer et astringent, des études récentes indiquent qu'ils pourraient détenir la clé d'une gamme d'avantages pour la santé, notamment la prévention des maladies cardiovasculaires, des maladies neurodégénératives et du déclin sensoriel lié à l'âge. Cependant, il existe des lacunes importantes dans la compréhension de la manière exacte dont ils exercent ces effets bénéfiques, en particulier en termes d'interactions avec le corps.

Pour combler ce manque de connaissances, la professeure Naomi Osakabe, le Dr Yasuyuki Fujii de l'Institut de technologie de Shibaura et le professeur Vittorio Calabrese de l'Université de Catane, en Italie, ont exploré l'interaction entre les polyphénols et la santé humaine, et son impact conséquent. Les résultats de leur étude ont été publiés dans le Volume 14, numéro 2 de Biomolecules le 17 février 2024.

Partageant l'inspiration derrière leur travail, le professeur Osakabe remarque : 'Bien que de nombreux chercheurs mènent des recherches sur les polyphénols depuis plus de 30 ans, un défi majeur a été d'élucider les mécanismes à l'origine de leurs effets bénéfiques sur la santé'. Cette revue tente de comprendre la manière dont les polyphénols interagissent avec les récepteurs sensoriels du tractus gastro-intestinal, influençant finalement les voies métaboliques et favorisant le bien-être général.

Les preuves épidémiologiques établissent depuis longtemps les effets protecteurs des polyphénols contre diverses affections chroniques telles que les maladies cardiovasculaires, les troubles métaboliques, les maladies neurodégénératives et la dégénérescence des organes sensoriels liée à l'âge.

Le principal défi dans le décodage du mécanisme d'action sous-jacent est leur indisponibilité dans le sang et/ou les organes. Les polyphénols sont généralement décomposés dans l'intestin inférieur par des bactéries intestinales et excrétés dans les selles.

Des études récentes ont rapporté que les polyphénols alimentaires ingérés peuvent modifier la composition de la microflore intestinale, modifiant la composition des métabolites secondaires dans le côlon. On suppose que ces métabolites modifiés peuvent être absorbés et affecter les fonctions métaboliques et cognitives. Cependant, le type et la quantité de polyphénols varient considérablement en fonction du régime alimentaire et des individus, ce qui rend assez difficile l'établissement d'une corrélation causale.

Les récepteurs sensoriels sont des cellules spécialisées situées à proximité des terminaisons nerveuses et sont largement distribuées dans des organes spécialisés tels que les yeux, les oreilles et même l'intestin. Ces dernières années, la nutrition sensorielle, un nouveau domaine d'étude examinant les interactions entre les aliments ou les boissons ingérés, le cerveau et son impact sur le comportement humain, a suscité une attention considérable. Certains rapports ont suggéré que les signaux alimentaires contribuent à l'homéostasie via des récepteurs sensoriels basés sur l'intestin.

En creusant plus profondément pour découvrir l'association entre les polyphénols et l'intestin, les chercheurs de cette étude ont révélé que les polyphénols, qui ont un goût intrinsèquement amer, interagissent avec le récepteur du goût amer, les récepteurs du récepteur du goût 2 (T2R).

De plus, certaines études ont montré que jusqu'à ce que les polyphénols soient excrétés, ils restent en contact avec les cellules I, K et L de l'intestin exprimant T2Rs, ou avec les nerfs sensitifs gastro-intestinaux et les cellules épithéliales qui expriment les canaux TRP pendant une période prolongée.

Il a été suggéré que l'astringence des polyphénols était une perception somato-sensorielle (une sensation qui peut survenir n'importe où dans le corps) et était corrélée à une amélioration de la pression artérielle et des facteurs de risque de maladies cardiaques.

Les polyphénols ont provoqué une augmentation marquée des taux de vaso-relaxation dépendante du flux sanguin (fièvre aphteuse) à des doses modérées, connue sous le nom d'effet hormétique.

Les chercheurs ont découvert que les polyphénols astringents interagissent avec les canaux à potentiel récepteur transitoire (TRP). Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre cette interaction. Ces résultats suggèrent fortement que les polyphénols exercent leurs effets bénéfiques via les récepteurs sensoriels du tractus gastro-intestinal.

Les propriétés astringentes et amères des polyphénols offrent diverses propriétés thérapeutiques. Une étude expérimentale sur des animaux a démontré que la consommation répétée de polyphénols rigoureux réduisait considérablement la réponse à la fièvre aphteuse ainsi que la pression artérielle. Une autre étude a rapporté que la consommation de polyphénols amers augmentait la sécrétion d'hormones gastro-intestinales, régulant ainsi la glycémie et la tolérance au glucose. Il a été observé que les polyphénols astringents régulent l'activation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA), améliorant ainsi l'humeur et la fonction de la mémoire. La perception amère et astringente des polyphénols a également été attribuée à leurs effets anti-obésité.

L'intégration d'ingrédients riches en polyphénols dans les boissons fonctionnelles et les collations pourrait donc révolutionner la façon dont nous abordons la nutrition et la prévention des maladies.

Expliquant l'impact à long terme de leur travail, un professeur plein d'espoir, Osakabe, explique : 'Notre étude est la première à identifier que les stimuli sensoriels dans les aliments peuvent favoriser l'homéostasie et ouvre la voie au développement de nouveaux produits alimentaires visant à promouvoir la santé humaine.'

Dans l'ensemble, en examinant de manière exhaustive les mécanismes sous-jacents responsables des effets bénéfiques des polyphénols, cette revue représente une avancée significative dans notre compréhension des effets des polyphénols sur la santé et pourrait ouvrir la voie à des interventions diététiques innovantes pour le bien-être.

Source de l'information : Materials provided by Shibaura Institute of Technology. Note : Content may be edited for style and length. - Matériel fourni par l'Institut de technologie de Shibaura. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence de la Revue : Journal Reference : Naomi Osakabe, Takafumi Shimizu, Yasuyuki Fujii, Taiki Fushimi, Vittorio Calabrese. Sensory Nutrition and Bitterness and Astringency of Polyphenols. Biomolecules, 2024 ; 14 (2) : 234 DOI : 10.3390/biom14020234

Citer cette page : MLA APA Chicago - Shibaura Institute of Technology. 'Deciphering the role of bitter and astringent polyphenols in promoting well-being' (Nutrition sensorielle et Amertume et Astringence des polyphénols) - ScienceDaily, 18 March 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/...> .

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Source de l'article traduit : https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240318142426.htm

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Annexes

Polyphénols selon Wikipédia

Les polyphénols constituent une famille de molécules organiques largement présente dans le règne végétal. Ils sont caractérisés, comme l'indique le nom, par la présence d'au moins deux groupes phénoliques 1,2 associés en structures plus ou moins complexes, généralement de haut poids moléculaire. Ces composés sont les produits du métabolisme secondaire des plantes.

Les polyphénols prennent une importance croissante, notamment grâce à leurs effets bénéfiques sur la santé3. En effet, leur rôle d'antioxydants naturels suscite de plus en plus d'intérêt pour la prévention et le traitement du cancer 4, des maladies inflammatoires5, cardiovasculaires 6 et neurodégénératives 7. Ils sont également utilisés comme additifs pour les industries ( agroalimentaire, pharmaceutique et cosmétique 8 ).

Définition

Le terme « polyphénol » a été introduit en 1980 9, en remplacement de l'ancien terme de « tanin végétal ». L'expression « composés phénoliques » est aussi employée avec la même valeur.

« Ils ont tous en commun la présence d'un ou plusieurs cycles benzéniques portant une ou plusieurs fonctions hydroxyles 10. » La désignation « polyphénols » est consacrée par l'usage et, alors qu'elle ne devrait concerner que les molécules portant plusieurs fonctions hydroxyle phénolique, elle est habituellement utilisée pour l'ensemble de ces composés.

Le terme « biophénol » fut inventé par Romeo et Uccella en 199611 pour désigner les phénols bioactifs dans les olives en remplacement du terme « polyphénol » plus commun mais plus vague d'un point de vue chimique. Utilisé au départ uniquement dans la chimie des olives, le terme a gagné en popularité et est actuellement utilisé par les chercheurs faisant référence aux phénols végétaux en général.

Il s'ajoute à cette définition le fait qu'ils possèdent un pouvoir antioxydant élevé.

Classification et article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polyph%C3%A9nol

Polyphénol : qu'est-ce que c'est ? par la rédaction Futura le 22 avril 2018

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Les polyphénols sont une catégorie de molécules organiques largement répandues dans le règne végétal et dans nos aliments, réputés pour leurs propriétés anti-oxydantes. Ils sont constitués d'un assemblage complexe de molécules plus petites, les phénols, comportant un noyau benzénique et des fonctions hydroxyle.

Les polyphénols comprennent entre autres des phénols simples, des acides phénoliques, des coumarines, des flavonoïdes, ainsi que des formes polymérisées, tels les tanins et la lignine. Ils sont responsables à la fois de l'arôme, de la couleur et des propriétés antioxydantes des végétaux.

Les polyphénols, tels que la catéchine ci-dessus, sont présents dans le thé vert, le cacao et beaucoup d'autres végétaux. © Pancrat, Wikimedia Commons

Les polyphénols, tels que la catéchine ci-dessus, sont présents dans le thé vert, le cacao et beaucoup d'autres végétaux. © Pancrat, Wikimedia Commons

Des molécules anti-oxydantes bénéfiques pour la santé

On leur attribue de nombreux bienfaits sur la santé, comme la diminution des risques de maladies cardio-vasculaires, inflammatoires ou neurodégénératives, la prévention du cancer, des effets antiplaquettaires, la régulation de la tension artérielle, etc. C'est pourquoi ils sont utilisés en cosmétique et en pharmacologie, comme anti-âge, compléments alimentaires, principes actifs de médicaments, etc.

Les polyphénols sont présents en grande quantité dans le thé vert. © Wikimol - Licence Creative Commons

On les retrouve en grande quantité dans le vin rouge, le thé vert, le cacao, le café, le raisin, la pomme, les oignons, les myrtilles, ainsi que dans bien d'autres fruits et légumes. Par exemple, le resvératrol, un polyphénol au fort pouvoir antioxydant, présent dans les raisins et le vin rouge, est considéré comme la cause du « paradoxe français ». Bien que riche en matières grasses, le régime alimentaire du sud-ouest de la France n'augmenterait pas le risque de maladies cardiovasculaires grâce à la consommation régulière (et modérée) de vin rouge.

Champ lexical : polyphenol | poly-phenol

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Les polyphénols - Dernière mise à jour : 02/06/2015 - Table des matières :

Qu'est-ce que les polyphénols ?
L'hypothèse des antioxydants
Les polyphénols et la santé
Conclusion
Références
Les régimes alimentaires riches en fruits et légumes sont associés à un plus faible risque de développer des maladies telles que les maladies cardiovasculaires et le cancer. On estime que les composés alimentaires comprenant des polyphénols présents dans les aliments d'origine végétale contribuent à leur effet protecteur. Toutefois, en raison du fait que les polyphénols ne constituent pas une exigence absolue de notre alimentation et que leurs bienfaits pour la santé humaine font toujours l'objet d'un débat, il n'existe actuellement aucune recommandation alimentaire officielle concernant l'apport en polyphénols.

Document EUFIC à lire sur ce site : https://www.eufic.org/fr/que-contient-la-nourriture/article/les-polyphenols/

Polyphénols : des composés aux nombreuses vertus - Alain SousaJournaliste scientifique - Mis à jour le 04/07/2023 à 15h20 – Article ‘doctissimo.fr'

Alain Sousa

Depuis plusieurs années, certains composés sont parés de toutes les vertus : les polyphénols. Très abondants au cœur des fruits et légumes, ils protégeraient contre de nombreuses maladies. Découvrez tous leurs bienfaits et où les trouver.

Sommaire :

1. Définition : c'est quoi les polyphénols ?

2. Quelles sont les propriétés des polyphénols ?

3. Quels sont les aliments riches en polyphénols ?

4. Quels sont les dangers des polyphénols ?

Une alimentation variée et équilibrée est primordiale pour préserver sa santé. Certaines molécules organiques largement répandues dans le monde végétal y participent : les polyphénols. Quelles sont leurs propriétés ? Dans quels aliments les trouver ? Doctissimo fait le point.

Définition : c'est quoi les polyphénols ?

Les polyphénols appartiennent à la famille des antioxydants, des molécules qui permettent de ralentir le vieillissement cellulaire en neutralisant les radicaux libres, responsables de l'oxydation de nos cellules. Ils sont présents dans de nombreux fruits et légumes et contribuent à leurs vertus santé.

Quelles sont les propriétés des polyphénols ?

Les polyphénols, d'excellents antioxydants

Les polyphénols ont des propriétés antioxydantes très importantes, permettant de lutter contre la formation de radicaux libres en excès dans l'organisme (substances qui vont favoriser le vieillissement cellulaire). Par ce mécanisme, et par d'autres voies non encore élucidées, les polyphénols protégeraient de nombreuses maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et inflammatoires.

Les polyphénols, alliés contre le vieillissement

Les polyphénols limitent ainsi l'apparition de certains troubles. Les scientifiques ont ainsi souligné différentes vertus de ces composés :

Contre les maladies cardiovasculaires. Les polyphénols pris lors d'un repas permettraient de lutter contre l'oxydation du mauvais cholestérol. Cela empêcherait ainsi les phénomènes à l'origine de l'obstruction des artères.
Contre les cancers. Comme tous les composés antioxydants, les polyphénols préviennent la formation des tumeurs. En effet, ils vont empêcher la formation des agents à l'origine des mutations génétiques nocives.
Contre l'ostéoporose. Certains polyphénols peuvent agir comme des hormones. Il s'agirait par exemple des isoflavones de soja. Certes, leur rôle contre la diminution du capital osseux reste encore controversé chez l'homme…
Quels sont les aliments riches en polyphénols ?

Thé, chocolat noir, vin rouge… Vous avez certainement entendu parler des aliments qui se sont taillé une réputation d'aliments santé, grâce à leur teneur importante en polyphénols.

Mais de manière plus générale, on trouve les polyphénols essentiellement dans les fruits : fraises, litchi, pommes, abricots, raisins bien sûr et kaki par exemple. Pour être sûr de faire le plein, vous pouvez vous baser sur la couleur ! En effet, les pigments des fruits rouges sont une classe de polyphénols, les anthocyanes. D'autres types existent : les tanins dans le raisin, les flavonoïdes dans le thé et le pamplemousse, le brocolis et l'huile d'olive par exemple. On en trouve également dans les légumes : l'artichaut, le persil et les choux de Bruxelles sont ceux qui en contiennent le plus.

Une consommation régulière de fruits et légumes riches en polyphénols permet d'obtenir des apports satisfaisants.

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Quels sont les dangers des polyphénols ?

Attention toutefois, malgré leurs vertus santé, les polyphénols ne doivent pas être consommés en excès. Car si on ne connaît pas encore bien les doses minimums à consommer, on en sait encore moins sur les quantités à ne pas dépasser. Le seul point avéré est qu'une consommation excessive peut diminuer l'absorption du fer par l'organisme.

Le mieux est certainement de suivre les recommandations du Ministère de la santé : cinq fruits et légumes par jour !

Sources d'information :

Colloque international sur les polyphénols et la santé, Vichy, novembre 2003.

Antioxydant … Antioxydants et vieillissement

Nos vidéos : Vidéo 'Fruits et légumes : faites le plein sans vous tromper !'

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Récepteurs sensoriels intestinaux

Axe intestin-cerveau selon Wikipédia :

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/GI_normal.jpg/220px-GI_normal.jpg

L'axe intestin-cerveau est la relation entre le tractus gastro-intestinal et la fonction et le développement du cerveau.

L'axe intestin-cerveau est la signalisation biochimique qui se produit entre le tractus gastro-intestinal et le système nerveux central (SNC)1. Le terme 'axe intestin-cerveau' est parfois utilisé pour désigner le rôle du microbiote intestinal dans l'interaction, alors que le terme 'axe microbiote-intestin-cerveau' inclut explicitement le rôle de la flore intestinale dans les événements de signalisation biochimique qui ont lieu entre le tractus gastro-intestinal et le SNC1,2,3.

De manière générale, l'axe intestin-cerveau comprend le système nerveux central, les systèmes neuroendocriniens et neuro-immuns, y compris l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (axe HPA), les voies sympathique et parasympathique du système nerveux autonome, y compris le système nerveux entérique, le nerf vague et le microbiote intestinal1,3. La première des interactions cerveau-intestin découverte fut la phase céphalique de la digestion, lors de la libération des sécrétions gastriques et pancréatiques en réponse à des signaux sensoriels, tels que l'odorat et la vue des aliments, qui a été démontrée pour la première fois par Pavlov 4,5.

Une étude menée en 2004 a suscité l'intérêt en découvrant que les souris nées et maintenues artificiellement sans microbiote intestinal (germ-free ou GF) présentaient une réponse exagérée de l'axe HPA au stress par rapport aux souris possédant leur microbiote intestinal habituel1.

En octobre 2016, la plupart des travaux sur le rôle de la flore intestinale dans l'axe intestin-cerveau avaient été menés sur des animaux ou sur la caractérisation des divers composés neuro-actifs que la flore intestinale peut produire. Les études chez l'homme - recherchant des variations du microbiote intestinal entre personnes présentant divers troubles psychiatriques et neurologiques ou stressées, ou mesurant les effets de divers probiotiques (appelés 'psychobiotiques' dans ce contexte) - avaient généralement été modestes et commençaient tout juste à se généraliser6. On ignorait encore si les modifications du microbiote intestinal étaient la cause ou la conséquence d'une pathologie, ou des deux à la fois, et si elles pouvaient éventuellement impliquer divers mécanismes de rétroaction dans l'axe intestin-cerveau7,1.

Le microbiote intestinal : voire la suite et l'article complet à cette source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Axe_intestin-cerveau

Quand l'intestin parle, le cerveau exécute - Raphaël Moriez, neurobiologiste à l'université de Nantes

[EN VIDÉO] Notre second cerveau responsable de l'obésité ? – L'auteur explique le lien qu'il vient de découvrir ...

Immunité, métabolisme et fonctions cérébrales seraient-ils modulés directement par l'activité bactérienne du microbiote intestinal ?

Une équipe de scientifiques découvre que des neurones de l'hypothalamus détectent directement les variations de l'activité bactérienne du microbiote intestinal et régulent en conséquence l'appétit et la température corporelle ouvrant de nouvelles voies vers d'autres approches thérapeutiques contre les troubles métaboliques, dont le diabète ou l'obésité.

Au sommaire :

Le microbiote intestinal constitue le plus grand réservoir de bactéries de l'organisme. De plus en plus de travaux montrent combien l'hôte et son microbiote intestinal sont dépendants l'un de l'autre, et soulignent l'importance de l'axe intestin-cerveau. À l'Institut Pasteur, des neurobiologistes de l'unité Perception et mémoire (Institut Pasteur/CNRS), des immunobiologistes de l'unité Microenvironnement et immunité (Institut Pasteur/Inserm), et des microbiologistes de l'unité Biologie et génétique de la paroi bactérienne (Institut Pasteur/CNRS/Inserm) ont mis en commun leurs expertises pour comprendre comment les bactéries de l'intestin peuvent avoir un effet direct sur l'activité de certains neurones du cerveau.

Les scientifiques se sont intéressés particulièrement au récepteur NOD2 (Nucleotide Oligomerization Domain) qui est présent à l'intérieur des cellules, en particulier des cellules immunitaires. Ce récepteur détecte la présence de muropeptides, des composés des parois bactériennes, qui peuvent être considérés comme les produits dérivés du microbiote intestinal. Par ailleurs, il était déjà connu que des variants du gène codant pour le récepteur NOD2 sont associés à certaines maladies du système digestif, telles que la maladie de Crohn, mais aussi à certaines maladies neurologiques ou troubles de l'humeur.

La communication entre l'intestin et le cerveau. © Institut Pasteur / Pascal Marseaud

Quand le récepteur NOD2 est défaillant

Ces données ne permettaient pas encore de conclure à un rapport direct entre le fonctionnement des neurones du cerveau et l'activité bactérienne de l'intestin. C'est ce qu'a mis en lumière le consortium de scientifiques dans cette nouvelle étude, publiée dans Science le 15 avril dernier.

Grâce à des techniques d'imagerie cérébrale, les scientifiques ont tout d'abord observé, chez la souris, que le récepteur NOD2 est exprimé par des neurones de différentes régions du cerveau, et en particulier dans un centre nommé l'hypothalamus. Ils ont ensuite découvert que ces mêmes neurones voient leur activité électrique réprimée lorsqu'ils rencontrent des muropeptides bactériens issus de l'intestin. Les muropeptides sont libérés par les bactéries lorsqu'elles prolifèrent.

« Les muropeptides présents dans l'intestin, le sang et le cerveau sont considérés comme les marqueurs de la prolifération bactérienne », explique Ivo G. Boneca, responsable de l'unité Biologie et génétique de la paroi bactérienne à l'Institut Pasteur (CNRS/Inserm).

À l'inverse, dans le cas où le récepteur NOD2 est défaillant, ces neurones ne sont plus réprimés par les muropeptides ; le cerveau perd alors le contrôle de la prise alimentaire et de la température corporelle. En conséquence, les souris prennent du poids et sont plus susceptibles à développer un diabète de type 2, en particulier chez les femelles âgées.

Contrôle métabolique via l'axe intestin-cerveau.La consommation alimentaire induit une expansion du microbiote intestinal. Cette expansion est suivie d'une augmentation de la libération de muropeptides par les bactéries intestinales. Lorsqu'ils atteignent le cerveau, ces muropeptides ciblent un sous-ensemble de neurones hypothalamiques inhibiteurs. Chez les femmes plus âgées, l'activation des récepteurs neuronaux Nod2 par les muropeptides diminue l'activité neuronale, qui à son tour aide à réguler la satiété et la température corporelle.

Contrôle métabolique via l'axe intestin-cerveau. La consommation alimentaire induit une expansion du microbiote intestinal. Cette expansion est suivie d'une augmentation de la libération de muropeptides par les bactéries intestinales. Lorsqu'ils atteignent le cerveau, ces muropeptides ciblent un sous-ensemble de neurones hypothalamiques inhibiteurs. Chez les femmes plus âgées, l'activation des récepteurs neuronaux Nod2 par les muropeptides diminue l'activité neuronale, qui à son tour aide à réguler la satiété et la température corporelle.

Une nouvelle approche thérapeutique contre les troubles métaboliques ou neurologiques

Chose étonnante, les scientifiques ont montré ici que ce sont les neurones qui perçoivent directement les muropeptides bactériens, alors que cette tâche est généralement dévolue aux cellules du système immunitaire. « Il est stupéfiant de découvrir que des fragments bactériens agissent directement sur un centre nerveux aussi stratégique que l'hypothalamus, connu pour gérer des fonctions vitales comme la température corporelle, la reproduction, la faim, ou la soif », commente Pierre-Marie Lledo, chercheur CNRS et responsable de l'unité Perception et mémoire à l'Institut Pasteur.

Voir aussi : Des scientifiques ont réalisé un atlas de l'intestin, à l'échelle de la cellule

Ainsi, les neurones semblent détecter l'activité bactérienne (la prolifération et la mort) pour mesurer directement l'impact de la prise alimentaire sur l'écosystème intestinal. « Il est possible qu'une prise alimentaire excessive ou un aliment particulier favorise l'expansion exagérée de certaines bactéries ou de pathogènes, et mette ainsi en danger l'équilibre intestinal », souligne Gérard Eberl, responsable de l'unité Microenvironnement et immunité à l'Institut Pasteur (Inserm).

Étant donné l'impact des muropeptides sur les neurones de l'hypothalamus et le métabolisme, on peut s'interroger sur leur rôle dans d'autres fonctions du cerveau, et ainsi comprendre l'association entre certaines maladies du cerveau et les variants génétiques de NOD2. Cette découverte ouvre la voie à de nouveaux projets interdisciplinaires pour les trois équipes de recherche et à terme, à de nouvelles approches thérapeutiques contre les maladies du cerveau, ou les maladies métaboliques comme le diabète et l'obésité.

Un lien entre les cellules de notre cerveau et de nos intestins - Article de Nathalie Mayer, publié le 18 avril 2019

Les cellules souches sont indispensables à la régénération de cellules endommagées, malades ou vieillissantes. Et des chercheurs montrent aujourd'hui l'existence d'une hormone commune au maintien d'un fonctionnement optimal de cellules souches différentes, présentes dans les intestins et le cerveau.

Il y a quelques mois, une étude faisait état d'une connexion neuronale entre notre cerveau et nos intestins. Aujourd'hui, des chercheurs de l'université de Rutgers (États-Unis) semblent vouloir faire un lien nouveau entre ces deux organes essentiels à notre santé : les cellules souches. Ou plutôt une hormone essentielle au maintien des cellules souches à la fois dans le cerveau et dans les intestins.

Rappelons qu'une prolifération de cellules souches dans l'intestin peut conduire à l'apparition d'un cancer colorectal. Au niveau du cerveau, le phénomène peut provoquer des troubles de l'anxiété ou des troubles cognitifs. Et les chercheurs mettent aujourd'hui en avant l'importance d'un seul et même facteur de croissance-2 analogue à l'insuline (IGF-II).

Jusqu'alors, le rôle du facteur de croissance-2 analogue à l'insuline (IGF-II) dans la physiologie des cellules souches adultes était inconnu. © Université de Rutgers

Un même facteur pour différentes cellules souches

« La découverte qu'il existe un facteur commun à plusieurs populations de cellules souches adultes est remarquable », commente Steven Levison. Celui-ci serait ainsi essentiel à la fonction cognitive, au sens de l'odorat et au renouvellement de la muqueuse de l'intestin grêle chez l'adulte.

Pour en arriver à ces conclusions, les chercheurs ont supprimé, chez des souris, le gène responsable de la production d'IGF-II. Une suppression rapide de ce gène a entraîné la mort des souris en une semaine, après des pertes de poids spectaculaires. Une suppression plus lente du gène a permis aux souris de survivre - d'autres cellules souches présentes dans l'intestin ayant pris le relais -, mais avec des déficits d'apprentissage et de mémoire, une anxiété accrue et une perte de l'odorat, une moitié de cellules souches neurales ayant été perdues dans deux zones du cerveau.

Votre intestin est directement relié à votre cerveau - Article de Marie-Céline Ray paru le 24/09/2018

Des chercheurs ont démontré l'existence d'une connexion neuronale entre l'intestin et le tronc cérébral, situé juste en dessous du cerveau. Jusqu'à présent, seule une communication hormonale, plus lente, avait été décrite pour expliquer le contrôle de la faim.

Notre cerveau reçoit des informations en provenance de nos cinq sens : la vision, l'ouïe, le toucher, le goût et l'odorat. Ces messages sont rapidement transportés grâce à des fibres sensorielles qui transmettent des messages électriques : c'est ainsi que, dès que vous ouvrez la porte de votre maison, vous pouvez voir le désordre dans votre salon ou sentir immédiatement une bonne odeur de gâteau au chocolat en train de cuire.

L'intestin doit lui aussi envoyer des messages au cerveau pour lui dire s'il est plein ou non, s'il faut manger ou pas. Pour cela, il utilise des messages hormonaux, c'est-à-dire des molécules libérées dans le sang. Au niveau de l'épithélium intestinal, il existe des cellules appelées « entéroendocrines » qui servent de capteurs sensoriels, et « sentent » les nutriments présents. Les nutriments présents dans l'intestin stimulent la libération d'hormones, pour informer le cerveau, mais des minutes, voire plus, après l'ingestion de nourriture.

Jusqu'à présent on pensait que ces cellules sensorielles n'agissaient que par la voie lente des hormones comme la cholécystokinine. Les chercheurs suspectaient l'existence d'un mécanisme plus rapide car les cellules sensorielles présentes au niveau de l'intestin ont des similitudes avec celles de la langue et du nez. Par exemple, ces cellules émettent un signal électrique, si elles sont stimulées.

Le saviez-vous ? - Le système nerveux entérique comprend des millions de neurones disposés le long du tube digestif. Il sert à commander les contractions de l'intestin. Le nerf vague assure la communication entre le cerveau et ce système nerveux parfois qualifié de « second cerveau ».

Dans cette nouvelle recherche parue dans Science, les chercheurs de l'université de Duke voulaient mieux comprendre le circuit qui relie l'intestin et le cerveau. Pour cela, ils ont utilisé un virus de la rage marqué avec une fluorescence verte qu'ils ont injecté dans l'estomac de souris afin de suivre son trajet de l'intestin au cerveau. Le virus de la rage est connu pour infecter des neurones.

Le virus de la rage est présent dans la salive d'animaux infectés, comme des chiens. Ce virus infecte le système nerveux. © nobeastsofierce, Fotolia

Des cellules intestinales ont des synapses avec le système vagal

Les chercheurs ont observé que le virus passait par le nerf vague pour arriver au tronc cérébral et il n'y avait qu'une seule synapse entre l'intestin et le tronc cérébral ! De plus, les chercheurs ont montré que les cellules entéroendocrines avaient des protéines présynaptiques. In vitro, ils ont cultivé ces cellules sensorielles intestinales avec des neurones de nerf vague de souris : les neurones se connectaient aux cellules intestinales. Les chercheurs ont donné du sucre à ces cellules pour créer un stimulus : un message était transmis des cellules entéroendocrines vers les neurones vagaux grâce aux connexions créées !

Diego Bohórquez, un des auteurs de ces travaux, a déclaré dans un communiqué de l'université Duke « Les scientifiques parlent de l'appétit en termes de minutes et d'heures. Nous parlons ici de quelques secondes. » Or, cela a des implications pour la recherche de thérapies contre l'obésité car beaucoup des molécules supprimant l'appétit qui ont été étudiées ciblent des hormones à action lente, et non des synapses à action rapide. « C'est probablement la raison pour laquelle la plupart d'entre elles ont échoué. »

Les chercheurs suspectaient le glutamate, un neurotransmetteur impliqué dans le goût et l'odorat, de jouer un rôle dans la transmission du message. Quand ils ont bloqué la libération de glutamate au niveau des cellules sensorielles intestinales, il n'y avait plus de message. Par conséquent, les cellules entéroendocrines ne jouent pas qu'un rôle hormonal.

Grâce à des synapses avec le nerf vague, ces cellules sensorielles connectent directement la lumière de l'intestin au tronc cérébral, situé à la base du cerveau. Elles envoient des messages rapides sur la présence de nutriments, comme du sucre, en utilisant le glutamate comme neurotransmetteur.

Image du site Futura Sciencespar INSERM le 24 avril 2022

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"Des microorganismes intestinaux assurant une bonne santé en transformant les fibres alimentaires en nutriments, disparaissent chez les êtres humains dans les sociétés industrialisées" par Sciencedaily

Science Daily — 2024-03-22T22:02:31Z

ISIAS Biologie Microorganismes Alimentation

Des microorganismes intestinaux assurant une bonne santé en transformant les fibres alimentaires en nutriments, disparaissent chez les êtres humains dans les sociétés industrialisées

Traduction du 22 mars 2024 – avec ajout de compléments sur les Cellulosomes - par Jacques Hallard d'un article en date du 18 Mars 2024 diffusé par ‘sciencedaily.com' sous le titre Industrial societies losing healthy gut microbes - Référence [faire copier-coller] : https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240318142440.htm

Auteurs scientifiques : Sarah Moraïs, Sarah Winkler, Alvah Zorea, Liron Levin, Falk S. P. Nagies, Nils Kapust, Eva Setter-Lamed, Avital Artan-Furman, David N. Bolam, Madhav P. Yadav, Edward A. Bayer, William F. Martin and Itzhak Mizrahi. Cryptic diversity of cellulose-degrading gut bacteria in industrialized humans. Science, 2024 ; 383 (6688) DOI : 10.1126/science.adj9223

Source de l'information : Université Ben Gourion du Néguev

L'université Ben Gourion du Néguev (אוניברסיטת בן גוריון בנגב ; en anglais, Ben-Gurion University ou BGU) est une université publique implantée à Beer-Sheva dans le sud d'Israël… - Wikipédia

L'Université Ben-Gourion du Néguev (BGU) - Programmes ...אוניברסיטת בן גוריון https://in.bgu.ac.il › French › Pages › Programmes-acad – « L'Université Ben Gourion du Néguev est une oasis d'innovation, un modèle pour le monde entier. C'est le lien entre le monde universitaire et l'industrie ...

Résumé :

Nos habitudes alimentaires dans les sociétés industrialisées sont très éloignées de celles des anciens êtres humains. Cela a un impact sur notre flore intestinale, semble-t-il, car les bactéries dégradant la cellulose, nouvellement découvertes, sont disparues dans le microbiome intestinal humain, en particulier dans les sociétés industrielles.

Texte complet

Tout le monde sait que les fibres sont saines et constituent une partie importante de notre alimentation quotidienne. Mais qu'est-ce que la fibre et pourquoi est-elle saine ?

La fibre est la cellulose, la substance filandreuse dont sont faites les plantes. Les feuilles, les tiges, les racines, les branches et les troncs d'arbres (bois) sont faits de cellulose. La forme la plus pure de cellulose est constituée des longues fibres blanches du coton. Les fibres alimentaires proviennent de légumes ou de produits alimentaires à grains entiers.

Pourquoi les fibres sont-elles saines ? Les fibres aident à garder notre flore intestinale (les scientifiques l'appellent notre microbiome intestinal) en bon état et équilibrée. La fibre sert de point de départ à une chaîne alimentaire naturelle. Cela commence par des bactéries capables de digérer la cellulose, fournissant au reste de notre microbiome une nourriture équilibrée. Mais nos habitudes alimentaires dans les sociétés industrialisées sont très éloignées de celles des anciens êtres humains. Cela a un impact sur notre flore intestinale, semble-t-il, car les bactéries dégradant la cellulose, nouvellement découvertes, sont perdues du microbiome intestinal humain, en particulier dans les sociétés industrielles, selon un nouveau rapport publié récemment dans la revue ‘Science'.

[Le microbiote intestinal humain, — du grec mikrós « petit », et biôtós, adjectif verbal de bióô « vivre » — anciennement appelé flore intestinale humaine, est l'ensemble des microorganismes du tractus digestif humain, c'est-à-dire le microbiome intestinal et de tout le système gastro-intestinal… - Wikipédia ]

L'étude provient de l'équipe du professeur Itzhak Mizrahi de l'Université Ben Gourion (BGU) du Néguev en Israël, avec le soutien de l'Institut Weizmann des sciences de Rehovot et de collaborateurs internationaux aux États-Unis et en Europe.

[Professeur Itzhak Mizrahi - Les communautés microbiennes sont omniprésentes et sont à l'origine de nombreux processus fondamentaux de notre vie quotidienne, dans des domaines tels que l'agriculture, la santé et l'environnement. Le groupe du professeur Mizrahi s'efforce de comprendre les forces écologiques et évolutives qui façonnent les communautés microbiennes dans la nature, et plus particulièrement dans les environnements intestinaux. La compréhension de ces forces nous permet de prédire et de moduler la composition du microbiome en vue d'une fonctionnalité optimisée et de trouver de nouvelles applications en accordant le microbiome bovin pour réduire son impact sur l'environnement et augmenter les ressources alimentaires disponibles pour l'humanité. Source : https://nibn.co.il/researcher/prof-itzhak-mizrahi/

https://nibn.co.il/wp-content/uploads/2018/11/itzik_mizrahi.jpg

Traduit avec DeepL.com (version gratuite) - Read More ]

Suite de l'article traduit

'Tout au long de l'évolution humaine, les fibres ont toujours été un pilier de l'alimentation humaine', explique la chercheuse principale Sarah Moraïs de BGU, ' C'est également un composant principal de l'alimentation de nos ancêtres primates. Les fibres maintiennent notre flore intestinale en bonne santé. 'Moraïs et son équipe ont identifié de nouveaux membres importants du microbiome intestinal humain, des bactéries dégradant la cellulose nommées Ruminococcus. Ces bactéries dégradent la cellulose en produisant de grands complexes protéiques extracellulaires hautement spécialisés appelés cellulosomes.

[Cellulosomes - Traduit de l'anglais - Les cellulosomes sont des complexes extracellulaires multienzymatiques. Les cellulosomes sont associés à la surface cellulaire et assurent la fixation des cellules aux substrats insolubles et les dégradent en produits solubles qui sont ensuite absorbés… - Wikipédia (anglais)] 12 Décembre 2016

[Cellulosomes : nanomachines bactériennes pour le démantèlement des polysaccharides végétaux - 12 Décembre 2016 - Lior Artzi, Edward A. Bayer et Sarah Moraïs ont été invités à participer à l'événement. Nature Reviews Microbiology volume 15, pages 83-95 (2017) – « Les cellulosomes sont des complexes multienzymatiques auto-assemblés qui sont très efficaces pour dégrader la lignocellulose, principalement en raison du ciblage commun du substrat et de la proximité enzymatique conséquente qui, ensemble, génèrent une canalisation du substrat et une action synergique.

Des cellulosomes ont été identifiés dans plusieurs bactéries anaérobies, chaque espèce présentant son propre arrangement moléculaire avec des degrés de complexité variables.

La prévalence des cellulosomes en tant que composants rares mais centraux dans divers écosystèmes reflète les avantages de cette stratégie enzymatique.

L'interaction cohésine–dockerine a été étudiée de manière approfondie et est l'une des interactions non covalentes les plus fortes connues dans la nature.

La composition des cellulosomes est régulée et variée par la nature du substrat de croissance (source de carbone) de la bactérie mère.

Le cellulosome, en tant que l'une des machines les plus efficaces pour la dégradation des parois cellulaires végétales, peut potentiellement être utilisé pour la conversion à grande échelle de la biomasse… - A lire en anglais sur ce site : https://www.nature.com/articles/nrmicro.2016.164 ]

Opinion actuelle en Biotechnologie - Progrès dans le biotraitement consolidé utilisant des cellulosomes synthétiques - https://doi.org/10.1016/j.copbio.2022.102840

Rectificatif à : 'Progrès dans le biotraitement consolidé utilisant des cellulosomes synthétiques '[Curr Opin Biotechnol 2022, 78 : 102840] - Opinion actuelle en biotechnologie, Volume 80, avril 2023, Pages 102890 - Shen-Long Tsai, Soleil Qing, Wilfred Chen

Faits saillants : Les cellulosomes synthétiques peuvent être affichés à la surface de différents microorganismes. L'affichage de cellulosomes plus complexes est la clé d'une meilleure hydrolyse de la biomasse. La mise en œuvre pratique du CBP reste difficile en raison de sa faible efficacité. Le principal obstacle à l'utilisation plus répandue de la biomasse pour la production d'énergie et de produits chimiques est l'absence d'une technologie à faible coût pour surmonter leur caractère récalcitrant. Il a été démontré que le coût global peut être réduit en utilisant une approche de bio-traitement 'consolidée' (CBP), dans laquelle la production d'enzymes, l'hydrolyse de la biomasse et la fermentation du sucre peuvent être combinées. Les cellulosomes sont des complexes enzymatiques présents dans de nombreux microorganismes anaérobies qui sont très efficaces pour la dépolymérisation de la biomasse. Bien que les premiers efforts pour afficher des cellulosomes synthétiques aient été couronnés de succès, la conversion globale est encore faible pour une utilisation pratique. Cette limitation a été partiellement atténuée en affichant des structures cellulaires plus complexes soit par assemblage adaptatif, soit en utilisant des consortiums synthétiques. Étant donné que des nanostructures de cellulosomes synthétiques ont également été créées en utilisant des nanoparticules de protéines ou de l'ADN comme échafaudage, il est possible d'attacher ces nanostructures à des cellules vivantes afin d'améliorer encore l'efficacité globale.

Résumé Graphique

Présentation

En raison de sa grande disponibilité et de son faible coût, la biomasse lignocellulosique a suscité un intérêt en tant que matière première de fermentation pour produire des carburants et d'autres produits chimiques de base [1]. Diverses méthodes de prétraitement physique et chimique ont été développées pour réduire la récalcitrance de la lignocellulose [2]. Cependant, ces processus sont souvent difficiles sur le plan environnemental ou économique. En revanche, la nature a créé différentes solutions pour lutter contre la biomasse récalcitrante. Les microbes aérobies (tels que Trichoderma reesei) produisent de grandes quantités d'enzymes hydrolytiques solubles qui décomposent de manière synergique les matières cellulosiques [3]. En revanche, les organismes anaérobies, en raison de contraintes énergétiques, ne peuvent produire qu'une quantité limitée d'enzymes. Par conséquent, en réponse, ils ont développé un complexe enzymatique minutieusement structuré, appelé cellulosome, pour maximiser l'efficacité catalytique 4, 5. Ce système auto-assemblé amène plusieurs enzymes à proximité immédiate du substrat et fournit une structure qui assure une concentration locale élevée et le rapport et les ordres corrects des enzymes, maximisant ainsi la synergie.

Afin de rendre les méthodes biologiques compétitives sur le marché, des efforts de recherche antérieurs ont été consacrés au développement de la biotransformation consolidée (CBP) de la lignocellulose en produits de grande valeur sans ajout d'enzymes exogènes [6]. La motivation principale derrière cette stratégie est que le coût du processus est nettement inférieur à celui des configurations conventionnelles [7]. Cependant, à ce jour, les microorganismes cellulolytiques natifs qui ont été isolés ne sont pas capables de produire efficacement des composés de grande valeur à l'échelle commerciale. D'autre part, les microorganismes capables de produire des composés de grande valeur ne peuvent pas utiliser efficacement la lignocellulose. Par conséquent, de nouvelles stratégies qui accordent aux microorganismes producteurs de produits chimiques la capacité d'hydrolyser la lignocellulose ont été fréquemment étudiées pour la création de microorganismes CBP. Dans cette revue, nous résumons les efforts récents utilisant des stratégies de biologie synthétique pour créer des structures artificielles de (mini)cellulosomes pour un large éventail d'applications. Alors que la plupart des rapports se sont concentrés sur l'ingénierie d'hôtes hétérologues pour afficher des structures cellulosomiques complexes, les progrès récents dans la création de cellulosomes non cellulaires sont également discutés… - Suite de l'article en anglais >https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0958166922001744 ]

Suite de l'article traduit

En raison de la nature modulaire des cellulosomes, des composants cellulosomiques ont été proposés pour une utilisation dans des applications biotechnologiques supplémentaires, notamment avec d'autres systèmes d'affinité.

'Ce n'est pas une tâche facile de dégrader la cellulose, peu de bactéries peuvent le faire', explique le professeur Edward Bayer, de l'Institut Weizmann, un leader mondial des cellulosomes et coauteur de l'étude. 'La cellulose est difficile à digérer car elle est insoluble. La fibre dans l'intestin est comme un tronc d'arbre dans une piscine, elle est mouillée, mais elle ne se dissout pas.'

Les cellulosomes sont conçus par des bactéries pour s'attacher aux fibres de cellulose et les séparer, comme les fils individuels d'un morceau de corde. Les enzymes cellulosomales décomposent ensuite les fils individuels de fibres en chaînes plus courtes, qui deviennent solubles. Ils peuvent être digérés, non seulement par le ruminocoque, mais aussi par de nombreux autres membres du microbiome intestinal.

'En bout de ligne, les cellulosomes transforment les fibres en sucres qui nourrissent toute une communauté, un formidable exploit d'ingénierie', explique Bayer.

La production de cellulosomes place le ruminocoque au sommet de la cascade de dégradation des fibres qui alimente un microbiome intestinal sain. Mais l'histoire évolutive du ruminocoque est compliquée et la culture occidentale fait des ravages sur notre microbiome, comme le montre la nouvelle étude.

'Ces bactéries productrices de cellulosome existent depuis longtemps, leurs ancêtres sont des membres importants du microbiome du rumen chez les vaches et les moutons', explique le professeur Mizrahi de BGU, auteur principal de l'étude.

Le rumen est l'organe spécial de l'estomac des vaches, des moutons et des cerfs, où l'herbe qu'ils mangent (fibres) est convertie en nourriture utile par des microbes dégradant la cellulose, y compris le ruminocoque. 'Nous avons été surpris de constater que les bactéries productrices de cellulosome chez l'homme semblent avoir changé d'hôte au cours de l'évolution, car les souches humaines sont plus étroitement liées aux souches du bétail qu'aux souches de nos propres ancêtres primates.'

Autrement dit, il semble que les humains aient acquis des composants importants d'un microbiome intestinal sain à partir du bétail qu'ils ont domestiqué au début de l'évolution humaine. 'C'est une possibilité réelle', déclare Mizrahi, expert en biologie du rumen.

Cependant, l'histoire ne s'arrête pas là. L'échantillonnage de cohortes humaines a révélé que les souches de ruminocoques sont en effet des composants robustes du microbiome intestinal humain parmi les sociétés humaines de chasseurs-cueilleurs et parmi les sociétés humaines rurales, mais qu'elles sont rares ou manquantes dans les échantillons humains des sociétés industrialisées.

'Nos ancêtres en Afrique, il y a 200.000 ans, ne prenaient pas leur déjeuner au volant ou ne téléphonaient pas lors d'une livraison à domicile pour le dîner', explique le professeur William Martin de l'Université Heinrich Heine de Düsseldorf en Allemagne, biologiste évolutionniste et coauteur de l'étude. Dans les sociétés occidentales, cela se produit cependant à grande échelle. L'alimentation est en train de changer dans les sociétés industrialisées, très éloignées des fermes où la nourriture est produite. Les auteurs concluent que cet abandon d'un régime riche en fibres est une explication de la perte d'importants microbes dégradant la cellulose dans notre microbiome.

Comment pouvez-vous contrer ce déclin évolutif ? Il pourrait être utile de faire ce que les médecins et les diététiciens disent depuis des décennies : Mangez plus de fibres !

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"Comment le changement climatique pourrait affecter votre cerveau" par ScienceDaily

Science Daily — 2023-11-18T11:31:11Z

ISIAS Neurosciences Climat

Comment le changement climatique pourrait affecter votre cerveau

Traduction du 16 novembre 2023 par Jacques Hallard d'un article titré « How climate change could be affecting your brain » et publié le 13 novembre 2023 par ‘ScienceDaily.com' – Référence :
https://www.sciencedaily.com/releases/2023/11/231113111833.htm

Source de l'information : Université d'Exeter – « L'université d'Exeter est une université britannique située à Exeter dans le comté de Devon, dans le Sud-Ouest de l'Angleterre. L'université a été officiellement fondée en 1955, lorsqu'elle reçut une charte royale accordée par la reine Élisabeth II. Wikipédia

Résumé :

Un nouvel élément sur les impacts catastrophiques du changement climatique émergeant : comment le réchauffement climatique affecte le cerveau humain.

Texte entier

Dans un article publié aujourd'hui dans ‘Nature Climate Change', une équipe internationale d'universitaires explore les façons dont la recherche a montré qu'un environnement changeant affecte le fonctionnement de notre cerveau et comment le changement climatique pourrait avoir un impact sur notre fonction cérébrale à l'avenir.

Le document est dirigé par l'Université de Vienne avec la contribution des universités de Genève, New York, Chicago, Washington, Stanford, Exeter au Royaume-Uni et l'Institut Max Plank à Berlin. Il explore également le rôle que les neuroscientifiques peuvent jouer pour mieux comprendre et relever ces défis.

Kimberly Doell, PhD

Dr Kimberly C. Doell

L'autrice principale, le Dr Kimberly C. Doell, de l'Université de Vienne [?], a déclaré : 'Nous savons depuis longtemps que des facteurs de notre environnement peuvent entraîner des changements dans le cerveau. Pourtant, nous commençons tout juste à voir comment le changement climatique, la plus grande menace mondiale de notre époque, pourrait changer notre cerveau.

Étant donné les phénomènes météorologiques extrêmes de plus en plus fréquents que nous connaissons déjà, ainsi que des facteurs tels que la pollution de l'air, la façon dont nous accédons à la nature et le stress et l'anxiété que les gens ressentent face au changement climatique, il est essentiel que nous comprenions l'impact que tout cela pourrait avoir sur notre cerveau. Ce n'est qu'alors que nous pourrons commencer à trouver des moyens d'atténuer ces changements.'

Depuis les années 1940, les scientifiques savent, grâce à des études sur des souris, que des facteurs environnementaux changeants peuvent modifier profondément le développement et la plasticité du cerveau. Cet effet a également été observé chez l'homme dans des recherches sur les effets de grandir dans la pauvreté, qui ont révélé des perturbations des systèmes cérébraux, notamment un manque de stimulation cognitive, une exposition aux toxines, une mauvaise nutrition et un stress accru chez l'enfant. Bien que cela ne soit pas tout à fait surprenant, cette recherche met en évidence l'impact profond que l'environnement d'une personne peut avoir sur son cerveau.

Maintenant, les auteurs appellent à des recherches pour explorer l'impact sur le cerveau humain d'être exposé à des phénomènes météorologiques plus extrêmes, tels que les vagues de chaleur, les sécheresses et les ouragans, ainsi que les incendies de forêt et les inondations associés. Ils croient que de tels événements peuvent modifier la structure, la fonction et la santé globale du cerveau, et appellent également davantage de recherches pour évaluer comment cela peut expliquer les changements de bien-être et de comportement.

L'article explore également le rôle que les neurosciences peuvent jouer pour influencer notre façon de penser le changement climatique, nos jugements et notre façon de réagir.

Dr Mathew White

Le Dr Mathew White, des universités d'Exeter et de Vienne, est coauteur de l'étude. Il a déclaré : 'Comprendre l'activité neuronale qui est pertinente pour les motivations, les émotions et les horizons temporels peut aider à prédire le comportement et à améliorer notre compréhension des obstacles sous-jacents empêchant les gens de se comporter de manière aussi favorable à l'environnement qu'ils le souhaiteraient.

Le fonctionnement du cerveau et le changement climatique sont des domaines très complexes. Nous devons commencer à les considérer comme interdépendants et prendre des mesures pour protéger notre cerveau contre les réalités futures du changement climatique, et commencer à mieux utiliser notre cerveau pour faire face à ce qui se passe déjà et prévenir les pires scénarios.'

RELATED TOPICS
- Mind & Brain
- Earth & Climate

RELATED TERMS
- Global warming controversy
- Climate change mitigation
- Consensus of scientists regarding global warming
- Global warming
- IPCC Report on Climate Change - 2007
- Attribution of recent climate change
- Scientific opinion on climate change
- Temperature record of the past 1000 years
  Source de la publication : matériel fourni par l'Université University of Exeter. Original written by Louise Vennells. Note : Content may be edited for style and length.

Journal de référence : Kimberly C. Doell, Marc G. Berman, Gregory N. Bratman, Brian Knutson, Simone Kühn, Claus Lamm, Sabine Pahl, Nik Sawe, Jay J. Van Bavel, Mathew P. White, Tobias Brosch. Leveraging neuroscience for climate change research. Nature Climate Change, 2023 ; DOI : 10.1038/s41558-023-01857-4

Pour citer cette page : MLA APA Chicago - University of Exeter. 'How climate change could be affecting your brain.' ScienceDaily. ScienceDaily, 13 November 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/...> .

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Source de l'article traduit : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/11/231113111833.htm

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How climate change could be affecting your brain

Date :

November 13, 2023

Source :

University of Exeter

Summary :

A new element of the catastrophic impacts of climate change is emerging — how global warming is impacting the human brain.

FULL STORY

A new element of the catastrophic impacts of climate change is emerging — how global warming is impacting the human brain.

In a paper published today in Nature Climate Change, an international team of academics explore the ways in which research has shown that a changing environment affects how our brains work, and how climate change could impact our brain function in the future. The paper is led by the University of Vienna with input from the universities of Geneva, New York, Chicago, Washington, Stanford, Exeter in the UK and the Max Plank Institute in Berlin. It also explores the role that neuroscientists can play in further understanding and addressing these challenges.

Lead author Dr Kimberly C. Doell, of the University of Vienna, said : 'We've long known that factors in our environment can lead to changes in the brain. Yet we're only just beginning to look at how climate change, the greatest global threat of our time, might change our brains. Given the increasingly frequent extreme weather events we're already experiencing, alongside factors such as air pollution, the way we access nature and the stress and anxiety people experience around climate change, it's crucial that we understand the impact this could all have on our brains. Only then can we start to find ways to mitigate these changes.'

Since the 1940s, scientists have known from mouse studies that changing environmental factors can profoundly change the development and plasticity of the brain. This effect as also been seen in humans in research looking at the effects of growing up in poverty, which found disturbances to brain systems, including lack of cognitive stimulation, exposure to toxins, poor nutrition, and heightened childhood stress. While not entirely surprising, this research highlights the profound impact that one's environment can have on their brain.

Now, the authors are calling for research to explore the impact on the human brain of being exposed to more extreme weather events, such as heatwaves, droughts, and hurricanes, and associated forest fires and floods. They believe such events may change brain structure, function, and overall health, and also call for more research to evaluate how this may explain changes in well-being and behaviour.

The paper also explores the role that neuroscience can play in influencing the way we think about climate change, our judgments and how we respond.

Dr Mathew White, of the Universities of Exeter and Vienna, is a co-author on the study. He said : 'Understanding neural activity that is relevant to motivations, emotions and temporal horizons may help predict behaviour, and improve our understanding of, underlying barriers preventing people from behaving as pro-environmentally as they might wish. Both brain function and climate change are highly complex areas. We need to start seeing them as interlinked, and to take action to protect our brains against the future realities of climate change, and start using our brains better to cope with what is already happening and prevent the worse-case scenarios.'

RELATED TOPICS
- Mind & Brain
- Earth & Climate

RELATED TERMS

Story Source :

Materials provided by University of Exeter. Original written by Louise Vennells. Note : Content may be edited for style and length.

Journal Reference :

Kimberly C. Doell, Marc G. Berman, Gregory N. Bratman, Brian Knutson, Simone Kühn, Claus Lamm, Sabine Pahl, Nik Sawe, Jay J. Van Bavel, Mathew P. White, Tobias Brosch. Leveraging neuroscience for climate change research. Nature Climate Change, 2023 ; DOI : 10.1038/s41558-023-01857-4

Cite This Page :

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APA
Chicago
University of Exeter. 'How climate change could be affecting your brain.' ScienceDaily. ScienceDaily, 13 November 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/...> .

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"Un mode de vie sain peut aider à prévenir la dépression et les résultats de nouvelles recherches (avec scintigraphies cérébrales IRM et marqueurs sanguins) pourraient expliquer pourquoi" par Science Daily

Science Daily — 2023-09-17T04:56:53Z

ISIAS Santé mentale

Un mode de vie sain peut aider à prévenir la dépression et les résultats de nouvelles recherches (avec scintigraphies cérébrales IRM et marqueurs sanguins) pourraient expliquer pourquoi

Traduction du 15 septembre 2023 – avec ajout de compléments, notamment sur la dépression – par Jacques Hallard, d'un article publié par ‘ sciencedaily.com' le 11/09/2023 et intitulé Healthy lifestyle can help prevent depression - and new research may explain why. Référence : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9pression_(psychiatrie)

Source de l'information : Université de Cambridge

[Addenda - L'université de Cambridge (en anglais : University of Cambridge) est une université britannique située à Cambridge, en Angleterre. Fondée en 1209 et dotée du statut de charte royale par le roi Henri III d'Angleterre en 1231, Cambridge est la deuxième université du monde anglophone par l'ancienneté. L'université est née d'une association de chercheurs qui ont quitté l'université d'Oxford après un conflit avec les habitants de la ville. Les deux anciennes universités partagent de nombreuses caractéristiques communes et sont souvent appelées conjointement « Oxbridge ».

Cambridge est formé d'une variété d'institutions qui comprennent 31 collèges et plus de 100 départements académiques organisés en six écoles. Cambridge University Press, un département de l'université, est la plus ancienne maison d'édition au monde et la deuxième presse universitaire au monde. L'université exploite également huit musées culturels et scientifiques, dont le musée Fitzwilliam et un jardin botanique. Les bibliothèques de Cambridge détiennent un total d'environ 15 millions de livres, dont huit millions sont dans la Bibliothèque de l'université de Cambridge, une bibliothèque de dépôt légal.

Au cours de l'année 2019, l'université avait un revenu total de 1,9 milliard de livres sterling dont 550 millions de livres provenaient de subventions et de contrats de recherche. L'université et les collèges ont une dotation combinée d'environ 12,2 milliards de livres, la plus élevée pour une université hors États-Unis. L'université est étroitement liée au développement du pôle d'activités high-tech connu sous le nom de « Silicon Fen ». Elle est aussi membre de nombreuses associations et fait partie du « triangle d'or » des principales universités anglaises. L'université compte 118 prix Nobel et 11 médaillés Fields qui ont été affiliés à Cambridge en tant qu'étudiants, professeurs, personnel ou anciens élèves… - Source de l'article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Universit%C3%A9_de_Cambridge ]

Suite de l'article traduit >

Résumé :

Une nouvelle recherche a révélé qu'un mode de vie sain, qui implique une consommation modérée d'alcool, une alimentation saine, une activité physique régulière, un sommeil régulier et des liens sociaux fréquents, tout en évitant de fumer et un comportement trop sédentaire, réduit le risque de dépression.

Texte complet

Dans une étude publiée aujourd'hui dans ‘Nature Mental Health', une équipe internationale de chercheurs, y compris de l'Université de Cambridge et de l'Université Fudan, a examiné une combinaison de facteurs, notamment les facteurs liés au mode de vie, à la génétique, à la structure du cerveau et à nos systèmes immunitaire et métabolique pour identifier les mécanismes sous-jacents qui pourraient expliquer ce lien.

[L'université Fudan située à Shanghai est une université nationale chinoise, et l'une des universités des plus sélectives de Chine, régulièrement classée parmi les 100 meilleures universités du monde. Elle est classée troisième meilleure université de Chine et meilleure université de Shanghai. Wikipédia]

Selon l'Organisation mondiale de la Santé, environ un adulte sur 20 souffre de dépression, et la maladie représente un fardeau important pour la santé publique dans le monde entier. Les facteurs qui influencent l'apparition de la dépression sont compliqués et comprennent un mélange de facteurs biologiques et de style de vie.

Pour mieux comprendre la relation entre ces facteurs et la dépression, les chercheurs se sont tournés vers la ‘UK Biobank', une base de données biomédicale et une ressource de recherche contenant des informations anonymes sur la génétique, le mode de vie et la santé de ses participants.

En examinant les données de près de 290.000 personnes-dont 13.000 souffraient de dépression – et suivies sur une période de neuf ans -, l'équipe de chercheurs a pu identifier sept facteurs liés à un mode de vie sain liés à un risque plus faible de dépression. Ceux-ci étaient les suivants :

Une consommation modérée d'alcool
Une alimentation saine
Une activité physique régulière
Un sommeil sain
Ne jamais fumer
Un comportement sédentaire faible à modéré
Des relations sociales fréquentes
De tous ces facteurs, une bonne nuit de sommeil - entre sept et neuf heures par nuit - a fait la plus grande différence, réduisant de 22% le risque de dépression, y compris les épisodes dépressifs uniques et la dépression résistante aux traitements.

Les liens sociaux fréquents, qui réduisaient en général le risque de dépression de 18%, étaient les plus protecteurs contre les troubles dépressifs récurrents.

Une consommation modérée d'alcool a diminué le risque de dépression de 11%, une alimentation saine de 6%, une activité physique régulière de 14%, ne jamais fumer de 20% et un comportement sédentaire faible à modéré de 13%.

En fonction du nombre de facteurs liés à un mode de vie sain auxquels une personne donnée adhérait, elle a été classée dans l'un des trois groupes suivants : mode de vie défavorable, intermédiaire et favorable. Les personnes du groupe intermédiaire étaient environ 41% moins susceptibles de développer une dépression que celles du groupe au mode de vie défavorable, tandis que celles du groupe au mode de vie favorable étaient 57% moins susceptibles.

L'équipe a ensuite examiné l'ADN des participants, en attribuant à chacun un score de risque génétique. Ce score était basé sur le nombre de variantes génétiques portées par un individu qui ont un lien connu avec le risque de dépression. Ceux avec le score de risque génétique le plus bas étaient 25% moins susceptibles de développer une dépression par rapport à ceux avec le score le plus élevé - un impact beaucoup plus faible que le mode de vie.

Chez les personnes à risque génétique élevé, moyen et faible de dépression, l'équipe a en outre constaté qu'un mode de vie sain peut réduire le risque de dépression. Cette recherche souligne l'importance d'adopter un mode de vie sain pour prévenir la dépression, quel que soit le risque génétique d'une personne.

La professeure Barbara Sahakian, du Département de psychiatrie de l'Université de Cambridge, a déclaré : 'Bien que notre ADN - la main génétique qui nous a été distribuée - puisse augmenter notre risque de dépression, nous avons montré qu'un mode de vie sain est potentiellement plus important.

[Traduit de l'anglais - Barbara Jacquelyn Sahakian, FBA, FMedSci, est professeur de neuropsychologie clinique au département de psychiatrie et au ‘Medical Research Council / Wellcome Trust Behavioral ‘and ‘Clinical Neuroscience Institute', Université de Cambridge. Wikipédia (anglais) ]

'Certains de ces facteurs liés au mode de vie sont des choses sur lesquelles nous avons un certain contrôle, alors essayer de trouver des moyens de les améliorer - s'assurer d'avoir une bonne nuit de sommeil et sortir voir des amis, par exemple - pourrait faire une réelle différence dans la vie des gens.'

Pour comprendre pourquoi un mode de vie sain pourrait réduire le risque de dépression, l'équipe a étudié un certain nombre d'autres facteurs.

Tout d'abord, ils ont examiné les scintigraphies cérébrales IRM d'un peu moins de 33 000 participants et ils ont découvert un certain nombre de régions du cerveau où un volume plus important - plus de neurones et de connexions - était lié à un mode de vie sain. Ceux-ci comprenaient le pallidum, le thalamus, l'amygdale et l'hippocampe.

[Addenda –

En cas de dysfonctionnement d'une zone cérébrale, la scintigraphie cérébrale permet de détecter dans une certaine mesure ces zones. Dans le cas de la maladie d'Alzheimer, les régions montrant précocement des altérations du débit sanguin sont les zones temporo-pariétales, siège notamment de la mémoire.

IRM - Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI.

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d'imagerie médicale permettant d'obtenir des vues en deux ou en trois dimensions de l'intérieur du corps de façon non invasive avec une résolution en contraste 1 relativement élevéea.

L'IRM repose sur le principe de la résonance magnétique nucléaire (RMN)2 qui utilise les propriétés quantiques des noyaux atomiques pour la spectroscopie en analyse chimique b. L'IRM nécessite un champ magnétique puissant et stable produit par un aimant supraconducteur qui crée une magnétisation des tissus par alignement des moments magnétiques de spin. Des champs magnétiques oscillants plus faibles, dits « radiofréquence », sont alors appliqués de façon à légèrement modifier cet alignement et produire un phénomène de précession qui donne lieu à un signal électromagnétique mesurable. La spécificité de l'IRM consiste à localiser précisément dans l'espace l'origine de ce signal RMN en appliquant des champs magnétiques non uniformes, des « gradients », qui vont induire des fréquences de précession légèrement différentes en fonction de la position des atomes dans ces gradients. Sur ce principe qui a valu à ses inventeurs, Paul Lauterbur et Peter Mansfield, le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2003, il est alors possible de reconstruire une image en deux dimensions puis en trois dimensions de la composition chimique et donc de la nature des tissus biologiques explorés.

En imagerie médicale, l'IRM est principalement dédiée à l'imagerie du système nerveux central (cerveau et moelle épinière), des muscles, du cœur et des tumeurs. Grâce aux différentes séquences, on peut observer les tissus mous avec des contrastes plus élevés qu'avec la tomodensitométrie ; en revanche, l'IRM ne permet pas l'étude des corticales osseuses (tissus « durs ») trop pauvres en hydrogène, ni donc la recherche fine de fractures où seul l'œdème péri-lésionnel pourra être observé.

L'appareil IRM est parfois désigné sous le nom de « scanner », ce qui en français prête à confusion avec le tomodensitomètre. Contrairement à ce dernier (et à d'autres techniques d'imagerie comme la TEP), l'examen IRM n'est pas invasif et n'irradie pas le sujet. Cela en fait donc un outil de prédilection pour la recherche impliquant la personne humaine, et notamment en neurosciences cognitives. À partir des années 1990, la technique d'IRM fonctionnelle, qui permet de mesurer l'activité des différentes zones du cerveau, a en effet conduit à des progrès importants dans l'étude des fondements neurobiologiques de la pensée… Source de l'article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Imagerie_par_r%C3%A9sonance_magn%C3%A9tique ]

Suite de l'article traduit >

Ensuite, l'équipe a recherché des marqueurs dans le sang qui indiquaient des problèmes avec le système immunitaire ou le métabolisme (comment nous traitons les aliments et produisons de l'énergie). Parmi les marqueurs liés au mode de vie figuraient la protéine C-réactive, une molécule produite dans le corps en réponse au stress, et les triglycérides, l'une des principales formes de graisse que le corps utilise pour stocker de l'énergie pour plus tard.

[La protéine C réactive (abrégée CRP, de l'anglais C-reactive protein) est une protéine de phase aiguë synthétisée principalement par le foie mais aussi par le tissu adipeux 5. Elle joue un rôle important dans les réactions inflammatoires, et sert de marqueur biologique à celles-ci… - Source à consulter : https://fr.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%A9ine_C_r%C3%A9active ]

Ces liens sont étayés par un certain nombre d'études antérieures. Par exemple, l'exposition au stress dans la vie peut affecter notre capacité à réguler la glycémie, ce qui peut entraîner une détérioration de la fonction immunitaire et accélérer les dommages liés à l'âge aux cellules et aux molécules du corps. Une activité physique médiocre et un manque de sommeil peuvent nuire à la capacité du corps à réagir au stress. Il a été démontré que la solitude et le manque de soutien social augmentent le risque d'infection et augmentent les marqueurs de déficit immunitaire.

L'équipe a constaté que la voie allant du mode de vie aux fonctions immunitaires et métaboliques était la plus significative. En d'autres termes, un mode de vie plus pauvre a un impact sur notre système immunitaire et notre métabolisme, ce qui à son tour augmente notre risque de dépression.

Le Dr Christelle Langley, également du Département de psychiatrie de l'Université de Cambridge, a déclaré : 'Nous avons l'habitude de penser qu'un mode de vie sain est important pour notre santé physique, mais il est tout aussi important pour notre santé mentale. C'est bon pour la santé de notre cerveau et notre cognition, mais aussi indirectement en favorisant un système immunitaire plus sain et un meilleur métabolisme.'

Le professeur Jianfeng Feng, de l'Université Fudan et de l'Université de Warwick, a ajouté : 'Nous savons que la dépression peut commencer dès l'adolescence ou le début de l'âge adulte, donc éduquer les jeunes sur l'importance d'un mode de vie sain et son impact sur la santé mentale devrait commencer dans les écoles.'

Cette étude a été financée par des subventions d'organisations telles que la Fondation Nationale des Sciences naturelles de Chine et le Ministère des Sciences de Chine*.

Source du document : matériel fourni par l'Université de Cambridge. Le texte original de cette histoire est sous licence ‘Creative Commons'. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence de la revue : Yujie Zhao, Liu Yang, Barbara J. Sahakian, Christelle Langley, Wei Zhang, Kevin Kuo, Zeyu Li, Yihan Gan, Yuzhu Li, Yang Zhao, Jintai Yu, Jianfeng Feng, Wei Cheng. The brain structure, immunometabolic and genetic mechanisms underlying the association between lifestyle and depression. Nature Mental Health, 2023 ; DOI : 10.1038/s44220-023-00120-1

Citer cette page : MLA APA Chicago - University of Cambridge. 'Healthy lifestyle can help prevent depression — and new research may explain why.' ScienceDaily. ScienceDaily, 11 September 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/...> .

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Compléments sur la dépression

La dépression (en psychiatrie) selon Wikipédia

Description de cette image, également commentée ci-après

À la porte de l'éternité (1890), tableau de Vincent van Gogh souvent interprété comme représentant le désespoir ressenti dans la dépression.

La dépression, également appelée dépression caractérisée, dépression clinique ou dépression majeure, est un trouble psychiatrique caractérisé par des épisodes de baisse d'humeur accompagnée de plusieurs autres symptômes tels qu'une faible estime de soi, des difficultés à se concentrer ou à mémoriser, d'une perte ou prise de poids plus ou moins importante, de troubles du sommeil, ainsi que d'une perte de plaisir ou d'intérêt (anhédonie) dans des activités habituellement ressenties comme agréables par la personne. Cet ensemble de symptômes (syndrome individualisé et anciennement classifié dans le groupe des troubles de l'humeur par le manuel diagnostique de l'association américaine de psychiatrie) figure depuis la sortie du DSM-5 en mai 2013 dans la catégorie appelée « troubles dépressifs ». Le terme de « dépression » peut cependant être ambigu ; il est en effet parfois utilisé dans le langage courant comme abus de langage pour décrire d'autres troubles de l'humeur ou d'autres types de baisse d'humeur moins significatifs qui ne sont pas des dépressions proprement dites.

La dépression est une maladie handicapante qui peut retentir sur le sommeil, l'alimentation et la santé en général avec notamment un risque de suicide dans les cas les plus graves (notamment dans la dépression mélancolique), ainsi que sur la famille, la scolarité ou le travail. Aux États-Unis, approximativement 3,4 % des individus souffrant de dépression meurent par suicide et plus de 60 % des individus qui se sont suicidés souffraient de dépression ou d'un autre trouble de l'humeur1. Les individus souffrant de dépression ont une espérance de vie raccourcie par rapport aux autres individus, en partie à cause d'une plus grande susceptibilité à d'autres maladies et au risque de suicide. Les patients actuellement ou anciennement dépressifs sont parfois stigmatisés.

Le diagnostic de la dépression s'appuie sur plusieurs éléments : le ressenti personnel rapporté par le patient, le comportement perçu par son entourage et le résultat d'un examen psychologique ou psychiatrique. Les médecins peuvent prescrire des examens complémentaires pour rechercher d'autres maladies qui peuvent causer des symptômes similaires. La maladie est plus fréquente entre 20 et 30 ans, avec un pic entre 30 et 40 ans2.

En fonction de la sévérité du trouble, les patients peuvent être traités avec un médicament antidépresseur (recommandé en cas de dépression modérée à sévère), une psychothérapie (parfois seule en cas de dépression légère ou modérée, et associée au médicament en cas de dépression sévère), et/ou des techniques de neurostimulation (tDCS, rTMS, etc.). L'hospitalisation peut se révéler nécessaire dans le cas d'auto-négligence, s'il existe un risque significatif de suicide ou pour la sécurité de l'entourage. Les dépressions résistantes aux traitements médicamenteux et à la psychothérapie peuvent être traitées par électroconvulsivothérapie ou par stimulation magnétique transcrânienne (rTMS). La durée de la dépression est grandement variable, pouvant aller d'un épisode unique de quelques semaines à une longue période d'épisodes dépressifs prolongés et répétés (dans ce cas, il s'agit de « dépression récurrente » ou « trouble unipolaire », parfois improprement appelée « dépression unipolaire »). Lorsqu'il s'agit d'un épisode unique, on parle d'Episode Dépressif Caractérisé (EDC).

Au travers des siècles, la connaissance de la nature et des causes de la dépression a évolué, bien que sa compréhension soit à ce jour incomplète et encore sujette à discussion. Les causes qui ont pu être proposées incluent des facteurs biologiques, psychologiques et psychosociaux ou environnementaux. Les psychothérapies peuvent se fonder sur les théories de la personnalité, de la communication interpersonnelle, et de l'apprentissage. La plupart des théories biologiques se concentrent sur des neurotransmetteurs, des molécules naturellement présentes dans le cerveau qui permettent la communication chimique entre neurones. Les neurotransmetteurs de type monoaminergique comme la sérotonine, la noradrénaline et la dopamine sont plus particulièrement étudiés.

L'utilisation à long terme et l'abus de certains médicaments et substances peuvent favoriser ou aggraver les symptômes dépressifs…

Lire l'article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9pression_(psychiatrie)

Note - Les articles étiquetés ‘Santé mentale' ISIAS sont à retrouver à partir d'ici : https://isias.info/spip.php?page=recherche&recherche=sant%C3%A9+mentale

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Collecte des documents et agencement, traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 16/09/2023

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"Une augmentation des maladies cardiovasculaires et des décès dans le monde est due à une insuffisante de 6 aliments essentiels dans la nourriture" par ScienceDaily

Science Daily — 2023-07-14T07:04:51Z

ISIAS Alimentation Santé

Une augmentation des maladies cardiovasculaires et des décès dans le monde est due à une insuffisante de 6 aliments essentiels dans la nourriture

Traduction du 08 juillet 2023 – avec ajout de Compléments sur Nutri-score en France - par Jacques Hallard d'un article en date du 6 Juillet 2023, diffusé par ‘sciencedaily.com' sous le titre « Not eating enough of these six healthy foods is associated with higher cardiovascular disease and deaths globally » ; référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230706231347.htm

Ne pas manger suffisamment de ces six aliments sains est associé à un Score de régime alimentaire qui est dérivé d'une étude épidémiologique prospective urbaine et rurale (PURE), au niveau mondial, en cours et à grande échelle

Source de l'information : Université McMaster

[L'Université McMaster (en anglais : McMaster University) est une université de recherche à Hamilton, Ontario, Canada. McMaster (surnommée « Mac ») est composée de six facultés : science, médecine, science de l'ingénieur, sciences humaines, sciences sociales et gestion. Le campus est situé sur 1,2 km2 de terrain dans une zone résidentielle proche de Westdale, à côté des Jardins botaniques royaux de Hamilton… » - Source ].

Résumé :

Des recherches antérieures et similaires se sont concentrées sur les pays occidentaux et les régimes alimentaires qui combinaient des aliments nocifs et ultra-transformés, avec des aliments riches en nutriments.

Cette recherche avait une portée mondiale et se concentrait sur les aliments généralement considérés comme sains. Les chercheurs ont obtenu un score de régime alimentaire à partir de l'étude épidémiologique prospective urbaine et rurale (PURE), mondiale, en cours et à grande échelle de PHRI, puis l'ont reproduit dans cinq études indépendantes pour mesurer les résultats sanitaires dans différentes régions du monde et chez des personnes avec et sans maladies cardiovasculaires (MCV) antérieures.

Texte complet

Une étude menée par des chercheurs en sciences de la santé, à l'Université McMaster à Hamilton, à l'Institut de recherche sur la santé des populations (Population Research Health Institute (PHRI)), a révélé que le fait de ne pas manger suffisamment de six aliments clés en combinaison, est associé à un risque plus élevé de maladie cardiovasculaire (MCV) chez les adultes.

Consommer des fruits, des légumes, des légumineuses, des fruits à coques, du poisson et des produits laitiers entiers est essentiel pour réduire le risque de MCV, y compris les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux.

L'étude a également révélé qu'une alimentation saine peut être obtenue de diverses manières, par exemple en incluant des quantités modérées de grains entiers ou de viandes non transformées.

Des recherches antérieures et similaires se sont concentrées sur les pays occidentaux et les régimes alimentaires qui combinaient des aliments nocifs et ultra-transformés avec des aliments riches en nutriments. Cette recherche avait une portée mondiale et se concentrait ici sur les aliments généralement considérés comme sains.

L'Organisation mondiale de la santé estime que près de 18 millions de personnes sont décédées des suites de maladies cardiovasculaires en 2019, soit 32% de tous les décès dans le monde. De ces décès, 85% étaient dus à des crises cardiaques et à des accidents vasculaires cérébraux. Les chercheurs de PHRI et leurs collaborateurs mondiaux ont analysé les données de 245.000 personnes dans 80 pays issues de plusieurs études. Les résultats ont été publiés dans l'European Heart Journal le 06 juillet 2023.

Les chercheurs ont obtenu un score de régime alimentaire à partir de l'étude épidémiologique prospective urbaine et rurale (PURE) mondiale en cours et à grande échelle de PHRI, puis l'ont reproduit dans cinq études indépendantes pour mesurer les résultats sanitaires dans différentes régions du monde et chez des personnes avec et sans MCV antérieures.

'Les scores de régime précédents - y compris le Régime planétaire ‘EAT-Lancet' et le ‘Régime méditerranéen' ont testé la relation entre le régime alimentaire et les maladies cardiovasculaires et la mort, principalement dans les pays occidentaux. Le score de ‘PURE Healthy Diet' comprenait une bonne représentation des pays à revenu élevé, intermédiaire et faible', a déclaré Salim Yusuf, auteur principal et chercheur principal de PURE.

En plus d'être véritablement mondial, le score PURE Healthy Diet s'est concentré sur des aliments exclusivement protecteurs ou naturels.

'Nous étions uniques dans ce domaine de recherche. Les autres scores de régime combinaient des aliments considérés comme nocifs - tels que des aliments transformés et ultra-transformés - avec des aliments et des nutriments censés protéger la santé', a déclaré le premier auteur Andrew Mente, scientifique PHRI et professeur adjoint au Département de recherche en santé de McMaster Méthodes, preuves et impact.

'Récemment, on s'est davantage concentré sur une consommation accrue d'aliments protecteurs pour la prévention des maladies. En dehors de plus grandes quantités de fruits, légumes, noix et légumineuses, les chercheurs ont montré que la modération est la clé de la consommation d'aliments naturels', a-t-il déclaré.

'Des quantités modérées de poisson et de produits laitiers entiers sont associées à un risque plus faible de MCV et de mortalité. Les mêmes résultats pour la santé peuvent être obtenus avec une consommation modérée de céréales et de viandes - tant qu'il s'agit de grains entiers non raffinés et de viandes non transformées.'

Le score PURE Healthy Diet recommande un apport quotidien moyen de : fruits de deux à trois portions ; légumes de deux à trois portions ; noix et fruits à coques une portion ; et produits laitiers deux portions. Le score comprend également trois à quatre portions hebdomadaires de légumineuses et deux à trois portions hebdomadaires de poisson. Les substituts possibles comprenaient les grains entiers à raison d'une portion par jour et la viande rouge ou la volaille - non transformées - à raison d'une portion par jour.

Il n'y avait pas de financement spécifique pour cette analyse, bien que chaque étude fournissant des données ait été financée séparément et menée sur une période de 25 ans.

Source de l'article traduit : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230706231347.htm

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Compléments sur Nutri-score en France

En France, le Nutri-score est un système d'étiquetage nutritionnel à cinq niveaux, allant de A à E et du vert au rouge, placé sur le devant des emballages alimentaires, établi en fonction de la valeur nutritionnelle d'un produit alimentaire. Wikipédia

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7d/Nutri-score-A.svg/220px-Nutri-score-A.svg.png

Le nutri-score « A » désigne les aliments les plus sains.

Nutri-Score : A, B, C, D, E, obligatoire en France ? - Article mis à jour le 05/07/23 13:11 - Le Nutri-Score classe les aliments de A à E en fonction de leur qualité nutritionnelle. Il n'est pour le moment pas obligatoire en France et en Europe. Définition, fiabilité, liste des produits, signification et décryptage.

Sommaire

Définition
Est-il obligatoire ?
Calcul
Est-il fiable ?
Logo du Nutri-Score
Liste des produits
Nutri-Score Coca-Cola
Nutri-Score Nutella
Nutri-Score fromage
Nutri-Score Mc Do
Le Nutri-Score est un étiquetage nutritionnel déployé sur les produits d'alimentation courante qui permet d'aider les consommateurs dans leurs choix dans les rayons des supermarchés. Une étude publiée le 12 avril 2023 par l'UFC-Que Choisir montre que ce Nutri-Score a poussé les industriels à améliorer leurs recettes.

Par exemple, en seulement 7 ans, la proportion de Nutri-Score favorable A, B et C pour les barres céréalières a été multipliée par 2 (de 25 % à 49 %). En revanche, dans les quatre autres catégories d'aliments étudiées, le Nutri-Score est à l'inverse très peu affiché (rayons biscuits et gâteaux (17 %), barres et goûters chocolatés (17 %), sauces condimentaires (10 %) ou glaces et sorbets (moins de 1 %). L'UFC-Que Choisir demande par ailleurs aux autorités de rendre obligatoire cet affichage nutritionnel en France et en Europe. Pour autant, ce système ne fait pas le consensus en Europe… - Source de l‘article complet : https://sante.journaldesfemmes.fr/fiches-nutrition/1637235-nutriscore-calcul-liste-signification-produits-a-b-c-d-e/

Nutri-Score - Mis à jour le 10 juillet 2023

Retrouvez dans cette rubrique tout ce qu'il faut savoir sur le logo et sur la procédure à suivre pour obtenir le droit d'usage de la marque Nutri-Score.

Manger bouger

Retrouvez sur le site mangerbouger.fr toutes les informations sur la nutrition, outils et conseils pour manger mieux et bouger plus ainsi que de nombreuses recettes.

Dans cet article : Nutri-score, c'est quoi ?

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Collecte du document, compléments et traduction par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 12/07/2023

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"De nouvelles recherches révèlent que plus de 90% de l'aquaculture mondiale est confrontée à des risques substantiels liés aux changements environnementaux" par Sciencedaily

Science Daily — 2023-07-01T07:35:29Z

ISIAS Aquaculture Climat Aliments aquatiques PEID

De nouvelles recherches révèlent que plus de 90% de l'aquaculture mondiale est confrontée à des risques substantiels liés aux changements environnementaux

Traduction du 30 juin 2023 et compléments sur les aliments aquatiques (« bleus ») ou [produits de la mer ;voir aussi L'actualité de la filière des produits de la mer] et sur les ‘Petits États insulaires en développement' (PEID) par Jacques Hallard d'un article en date du 26/06/2023 publié par ‘sciencedaily.com' et intitulé « New research finds that more than 90% of global aquaculture faces substantial risk from environmental change » ; référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230626164317.htm

Origine de l'information rapportée : Université de Californie-Santa Barbara

[Addenda - L'université de Californie à Santa Barbara (en anglais : University of California, Santa Barbara ou UCSB) est une université américaine, située à proximité de la ville de Santa Barbara, en Californie. UCSB est située à 153 kilomètres (95 miles) de Los Angeles et 539 kilomètres (335 miles) de San Francisco. Elle fait partie de l'université de Californie, dont elle est l'un des dix campus. Ses origines remontent en 1891 avec une université formant des enseignants. C'est en 1944 que UCSB devient le 3e campus à rejoindre l'université de Californie, après UC Berkeley et UCLA. Géré par l'État de Californie, l'université de Californie constitue le plus grand système d'enseignement supérieur public des États-Unis.

L'université fait partie des Public Ivies, un groupe d'universités américaines publiques réputées pour proposer un enseignement d'une qualité comparable à celle des universités privées de l'Ivy League. Elle est particulièrement influente dans plusieurs domaines des sciences environnementales, notamment en géographie physique, géologie, biologie, physique, chimie et écologie humaine et politique.

Avec le Stanford Research Institute, l'Université d'Utah et l'Université de Californie à Los Angeles, UCSB est célèbre pour avoir historiquement abrité l'une des quatre connexions civiles fondatrices du réseau ARPANET, le réseau informatique américain ayant préfiguré le réseau mondial internet.

Parmi les chercheurs actuels de UCSB, on dénombre 6 prix Nobels, 1 médaille Fields, 39 membres de l'Académie nationale des sciences américaines, 27 membres de l'Académie nationale d'ingénierie et 34 membres de l'Académie américaine des arts et des sciences.

Histoire et suite de l'article sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Universit%C3%A9_de_Californie_%C3%A0_Santa_Barbara ]

Résumé :

Bon nombre des plus grands producteurs mondiaux d'aliments aquatiques sont très vulnérables aux changements environnementaux induits par l'homme, certains des pays les plus à risque d'Asie, d'Amérique latine et d'Afrique démontrant la plus faible capacité d'adaptation, a montré une étude historique.

Texte complet

Bon nombre des plus grands producteurs mondiaux d'aliments aquatiques sont très vulnérables aux changements environnementaux induits par l'homme, certains des pays les plus à risque d'Asie, d'Amérique latine et d'Afrique démontrant la plus faible capacité d'adaptation, a montré une étude historique.

L'étude montre que plus de 90% de la production alimentaire mondiale 'bleue' [produits de la mer], tant dans les pêcheries de capture que dans l'aquaculture, est confrontée à des risques substantiels liés aux changements environnementaux, plusieurs pays leaders d'Asie et les États-Unis étant confrontés aux plus grandes menaces pour la production.

Les auteurs du nouvel article ont produit la toute première analyse mondiale des facteurs de stress environnementaux ayant une incidence sur la quantité de production et la sécurité des ‘aliments bleus' dans le monde, classant pour la première fois les pays en fonction de leur exposition aux principaux facteurs de stress. Au total, 17 facteurs de stress ont été étudiés, notamment la prolifération d'algues, l'élévation du niveau de la mer, les changements de température et l'exposition aux pesticides.

'Les facteurs de stress environnementaux ne se soucient pas des frontières nationales', a noté Ben Halpern, co-auteur principal et professeur à l'UC Santa Barbara et directeur du Centre national d'analyse et de synthèse écologiques. 'Les facteurs de stress sont déplacés par l'air, l'eau, les espèces et les humains, reliant la terre à la mer et l'écosystème à l'écosystème.'

[Traduit de l'anglais-Benjamin S. Halpern est un biologiste marin et écologiste qui travaille actuellement à l'Université de Californie à Santa Barbara et a reçu le prix ‘A.G. Huntsman 2016' pour l'excellence en sciences marines… Wikipédia (anglais) ]

La recherche publiée par ‘Nature Sustainability', intitulée 'Vulnerability of Blue Foods to Human-induced Environmental Change' ('Vulnérabilité des aliments bleus aux changements environnementaux induits par l'homme') est l'un des sept articles scientifiques publiés par ‘Blue Food Assessment' (BFA) (l'Évaluation des aliments bleus (BFA)) dans le cadre d'un effort mondial visant à informer la durabilité future des aliments aquatiques.

Parallèlement au changement climatique, le rapport souligne que des systèmes de production d'aliments bleus hautement vulnérables se trouvent sur tous les continents, y compris certains des plus grands producteurs mondiaux d'aliments bleus tels que la Norvège, la Chine et les États-Unis, mais soutient également qu'il y a trop souvent un manque de compréhension de la complexité des facteurs de stress causant des changements environnementaux.

'Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de notre compréhension sur la façon dont les facteurs de stress environnementaux sont liés et de la manière dont ils peuvent à la fois avoir un impact négatif sur la production et la sécurité des aliments bleus qui en résultent', a déclaré Ling Cao, co-auteur principal et professeur au Laboratoire clé d'État des sciences de l'environnement marin à l'Université de Xiamen.

[Addenda – Xiamen - Ville en Chine - Xiamen est une ville portuaire de la côte sud-est de la Chine séparée de Taïwan par un détroit. Elle se compose de 2 îles principales et d'une région sur le continent. Anciennement connue sous le nom d'Amoy, c'était un port de traité britannique de 1842 à 1912. Un grand nombre d'Européens et de Japonais ont vécu à Gulangyu, qui est aujourd'hui une île sans voitures avec des plages et des rues sinueuses bordées d'anciennes villas coloniales… ― Google ]

'Comprendre la complexité de ces facteurs de stress et leurs impacts en cascade sera essentiel pour développer des stratégies d'adaptation et d'atténuation réussies', a déclaré Ling Cao .

L'invasion d'espèces, l'eutrophisation intérieure ou la prolifération d'algues, le réchauffement des océans et l'élévation du niveau de la mer, ont été cités par le journal comme les principales menaces pour la production d'aliments bleus aux États-Unis, les pêcheries d'eau douce et marines étant confrontées à des risques disproportionnés.

En tant que plus grand producteur d'aliments bleus, l'aquaculture en eau douce de la Chine est également très exposée à l'eutrophisation intérieure et aux phénomènes météorologiques violents, selon la recherche.

Les auteurs soutiennent également qu'une attention particulière devrait être accordée aux pays confrontés à une forte exposition aux changements environnementaux mais ne possédant pas une capacité d'adaptation adéquate, notamment le Bangladesh, l'Eswatini (ex-Swaziland), le Guatemala, le Honduras et l'Ouganda.

En termes de systèmes de production, le document constate que la pêche maritime était généralement plus vulnérable aux facteurs de stress liés au climat, en particulier la hausse des températures et l'acidification, tandis que l'aquaculture était plus sensible aux effets des maladies et de l'hypoxie, ou à de faibles niveaux d'oxygène.

'Bien que nous ayons fait des progrès en matière de changement climatique, nos stratégies d'adaptation pour les systèmes alimentaires bleus, confrontés au changement environnemental, sont encore sous-développées et nécessitent une attention urgente', a déclaré Rebecca Short, voir [Rebecca Short Stockholm Resilience Centre ],coauteure principale et chercheuse au Stockholm Resilience Centre.

[Addenda - Stockholm Resilience Centre - Institut de recherche - Traduit de l'anglais -Le Stockholm Resilience Centre est un centre de recherche sur la résilience et la science de la durabilité à l'Université de Stockholm. Il s'agit d'une initiative conjointe de l'Université de Stockholm et de l'Institut Beijer d'économie écologique de l'Académie royale des sciences de Suède. Wikipédia (anglais)]

Parmi les principales recommandations du rapport figure un appel à davantage de collaboration transfrontalière et de stratégies d'adaptation qui reconnaissent que les écosystèmes, sur lesquels repose la production d'aliments bleus, sont hautement interconnectés, les changements environnementaux dans une région ayant des répercussions potentielles ailleurs.

Les auteurs appellent également à une diversification de la production d'aliments bleus dans les pays à haut risque pour faire face à l'impact des changements environnementaux, à moins que des stratégies d'atténuation et d'adaptation suffisantes ne soient adoptées.

De même, le document souligne le besoin urgent d'un plus grand engagement des parties prenantes dans la compréhension, le suivi et l'atténuation des pressions sur les systèmes de production d'aliments bleus. Les connaissances autochtones seront essentielles pour la planification stratégique et les politiques visant à atténuer et à s'adapter aux changements environnementaux, en particulier pour la pêche artisanale et les pays fortement dépendants de la pêche maritime, tels que les ‘Small Island Developing States' (SIDS) ou ‘Petits États insulaires en développement (PEID)'.

Confrontés à un avenir qui ne présente d'autre certitude que celle du changement, les petits États insulaires en développement sont assaillis de problèmes et de difficultés – certains intrinsèques et immémoriaux, d'autres extrinsèques et nouveaux – dans leur marche vers un mode de vie et un développement durables. Toutefois, les sociétés insulaires sont connues pour être capables de surmonter les épreuves grâce à leurs capacités à inventer et affiner des approches inédites et novatrices pour se développer, mobiliser la société et adapter leur technologie.

En contribuant à forger une nouvelle vision des petites îles et un nouvel engagement à leur égard, l'action propre de l'UNESCO dans l'intérêt des pays et des communautés s'enracine dans les domaines de la culture, des sciences fondamentales et naturelles, des sciences sociales et humaines, de la communication et de l'éducation.

La recherche comprend également un ensemble de données étendu qui classe les pays du monde entier en fonction de l'exposition de leurs systèmes de production d'aliments bleus aux divers facteurs de stress environnementaux.

Source du document de référence : matériel fourni par l'Université de Californie à Santa Barbara. University of California - Santa Barbara - Original écrit par Sonia Fernandez. Remarque : le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence de la Revue : Ling Cao, Benjamin S. Halpern, Max Troell, Rebecca Short, Cong Zeng, Ziyu Jiang, Yue Liu, Chengxuan Zou, Chunyu Liu, Shurong Liu, Xiangwei Liu, William W. L. Cheung, Richard S. Cottrell, Fabrice DeClerck, Stefan Gelcich, Jessica A. Gephart, Dakoury Godo-Solo, Jessie Ihilani Kaull, Fiorenza Micheli, Rosamond L. Naylor, Hanna J. Payne, Elizabeth R. Selig, U. Rashid Sumaila, Michelle Tigchelaar. Vulnerability of blue foods to human-induced environmental change. Nature Sustainability, 2023 ; DOI : 10.1038/s41893-023-01156-y – (Vulnérabilité des aliments bleus aux changements environnementaux induits par l'homme. Durabilité de la nature)

Citer cette page : MLA APA Chicago - University of California - Santa Barbara. 'New research finds that more than 90% of global aquaculture faces substantial risk from environmental change.' ScienceDaily. ScienceDaily, 26 June 2023. www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230626164317.htm .

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News : : Press - CENLab - UNIGE

Source de l'article traduit : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230626164317.htm

Compléments - Petits États insulaires en développement : plan d'action de l'UNESCO - Septembre 2016 - Faire le point, regarder vers l'avenir

Les petits États insulaires en développement (PEID) restent un cas particulier pour le développement durable. Nous reconnaissons l'appropriation et le leadership des PEID pour surmonter certains de ces défis, mais nous soulignons que, en l'absence de coopération internationale, la réussite restera difficile.

Communiqué de presse L'UNESCO désigne 10 nouvelles réserves de biosphère et une réserve de biosphère transfrontière

Communiqué de presse Une équipe féminine des Philippines remporte le hackathon de l'ingénierie durable organisé à l'occasion de la Journée mondiale de l'ingénierie de l'UNESCO

Actualité Lancement de la Décennie des Nations Unies pour la restauration des écosystèmes

Actualité 'It's about moving past business-as-usual' : Ocean Governance for the Solomon Islands

Défis sous-jacents

Le défi à relever consiste à renforcer les capacités, les passerelles et les réseaux, à promouvoir des opérations porteuses de solutions, qui mobilisent les acteurs et les publics déterminants, produisent une dynamique et un impact réels et soient respectueux des cultures tout en étant scientifiquement valables. Relever ce défi exige une collaboration efficace entre les différents secteurs de la société et des organisations (coopération intersectorielle), entre régions et îles appartenant à différents régimes politiques (coopération interrégionale) et entre générations (coopération entre générations). En collaboration avec les gouvernements, la société civile, les organes régionaux et les autres organisations internationales, l'UNESCO non seulement entreprend des actions ciblées pour assurer la mise en œuvre du Programme d'action pour le développement durable des Petits états insulaires en développement (PEID), connu sous le nom de Programme d'Action de la Barbade (BPoA) depuis 1994, Stratégie de Maurice depuis 2005 et SAMOA Pathway (Samoa, la Voie à suivre) depuis 2014.

Publications UNESCO :

Vers la résilience au changement climatique : minimiser les pertes et les dommages dans les communautés des PEID du Pacifique - UNESCO Office Apia - 2017

0000260140

Petits États insulaires en développement : plan d'action de l'UNESCO - Sept. 2016

0000246082

Patrimoine culturel subaquatique et petits États insulaires en développement UNESCO Office Apia 2014

0000231218

Îles du futur : renforcer la résilience dans un monde qui change 2014

0000224512

Petits États insulaires en développement (PEID)Haut du formulaireBas du formulaire

UNESCO Conditions d'utilisation Politiques Explorer l'UNESCO

Source : https://www.unesco.org/fr/sids

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Compléments sur les aliments aquatiques (« bleus ») ou produits de la mer

Boîte à outils ICDA sur la durabilité

Durabilité- Soutenir la durabilité de la nutrition

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Boîte à outils ICDA sur la durabilité > Rapports > Recherche > Des aliments aquatiques (d'origine animale) pour nourrir les nations (2021)

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Des aliments aquatiques (d'origine animale) pour nourrir les nations (2021)

Golden, C.D., Koehn, J.Z., Shepon, A. et al. Des aliments aquatiques pour nourrir les nations. Nature 598, 315-320 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03917-1 (source ouverte)

Résumé :

Bien qu'ils contribuent à l'alimentation saine de milliards de personnes, les aliments aquatiques sont souvent sous-estimés en tant que solution nutritionnelle, car leur diversité est souvent réduite à la valeur protéique et énergétique d'un seul type d'aliment (« fruits de mer » ou « poisson »)1,2,3,4.

Nous créons ici un modèle cohérent qui associe les aliments terrestres à près de 3 000 taxons d'aliments aquatiques afin de comprendre l'impact futur des aliments aquatiques sur la nutrition humaine. Nous projetons deux futurs plausibles jusqu'en 2030 : un scénario de base avec une croissance modérée de la production d'aliments d'origine animale aquatique (AASF), et un scénario de forte production avec une augmentation de l'offre d'AASF de 15 millions de tonnes par rapport au scénario de maintien du statu quo en 2030, en grande partie grâce aux investissements et à l'innovation dans le domaine de la production aquacole.

Fig. 1 : Diversité des nutriments des aliments d'origine animale aquatiques par rapport aux aliments d'origine animale terrestres.

Richesse alimentaire aquatique (bleu) et terrestre (vert) évaluée comme un rapport entre les concentrations de chaque nutriment pour 100 g et l'apport journalier recommandé en nutriments.

Chaque case grisée représente la valeur médiane de chaque nutriment dans un tissu musculaire pour toutes les espèces de chaque groupe taxonomique.

Les groupes d'aliments ont été classés verticalement en fonction de leur richesse moyenne en nutriments, les valeurs les plus élevées correspondant à un pourcentage plus important de l'apport journalier recommandé.

figure 1

En comparant l'évolution de la consommation de produits agricoles traditionnels entre les différents scénarios, nous mettons en évidence les vulnérabilités géographiques et démographiques et estimons l'impact sur la santé des causes liées à l'alimentation. Au niveau mondial, nous constatons qu'un scénario de production élevée fera baisser les prix des PSAA de 26 % et augmentera leur consommation, réduisant ainsi la consommation de viande rouge et de viande transformée qui peut entraîner des maladies non transmissibles liées à l'alimentation5,6 tout en évitant environ 166 millions de cas d'apport inadéquat en micronutriments.

Cette constatation fournit une large base factuelle aux décideurs politiques et aux acteurs du développement pour capitaliser sur le potentiel des aliments aquatiques afin de réduire l'insécurité alimentaire et nutritionnelle et de lutter contre la malnutrition sous toutes ses formes.

Extrait de discussion :

Il est essentiel de tenir compte du lieu et du mode de production des aliments aquatiques, car les impacts environnementaux, sociaux et économiques peuvent varier considérablement entre les secteurs de la capture sauvage et de l'aquaculture(Méthodes supplémentaires).

Malgré la variabilité des impacts environnementaux entre les secteurs de production alimentaire d'origine animale, l'aquaculture et la pêche de capture sauvage produisent presque toujours moins d'émissions de gaz à effet de serre et utilisent moins de terres que l'élevage de viandes rouges, et de nombreux AASF obtiennent de meilleurs résultats que l'élevage de volailles. 33 .

Pour que l'expansion de la production alimentaire aquatique soit bénéfique pour la santé humaine de manière durable et équitable, il faudra des politiques et des technologies qui atténuent les incidences sur les écosystèmes, les industries et les communautés adjacents. 21 .

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"Des chercheurs ont cartographié les cellules de moustiques qui pourraient aider les insectes à choisir les humains les plus savoureux pour eux" par Science Daily

Science Daily — 2023-03-05T09:49:49Z

ISIAS Biologie Moustiques

Des chercheurs ont cartographié les cellules de moustiques qui pourraient aider les insectes à choisir les humains les plus savoureux pour eux

Traduction du 04 mars 2023
par Jacques Hallard d'un article du 21/02/2023 publié par ‘sciencedaily.com' sous le titre « Researchers map mosquito cells that may help the insects choose tastiest humans » ; référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230221113012.htm

Origine de l'information : Johns Hopkins Medicine

Résumé :

Dans le but de comprendre pourquoi les moustiques peuvent être plus attirés par un être humain plutôt que par un autre, les chercheurs disent qu'ils ont cartographié des récepteurs spécialisés sur les cellules nerveuses des insectes, qui sont capables d'affiner leur capacité à détecter des odeurs particulièrement 'accueillantes' dans la peau humaine.

Texte complet

Dans le but de comprendre pourquoi les moustiques peuvent être plus attirés par un être humain qu'un autre, les chercheurs en médecine de Johns Hopkins disent qu'ils ont cartographié des récepteurs spécialisés sur les cellules nerveuses des insectes qui sont capables d'affiner leur capacité à détecter des odeurs particulièrement 'accueillantes' dans la peau humaine.

Les récepteurs des neurones des moustiques jouent un rôle important dans la capacité des insectes à identifier les personnes qui présentent une source attrayante de repas de sang, selon Christopher Potter, Ph.D., professeur agrégé de neurosciences à la Faculté de médecine de l'Université Johns Hopkins. 'Comprendre la biologie moléculaire de la détection des odeurs de moustiques est essentiel pour développer de nouvelles façons d'éviter les piqûres et les maladies lourdes qu'elles causent', dit-il.

Dans le monde entier, les maladies transmises par les moustiques telles que le paludisme, la dengue et le virus du Nil occidental touchent 700 millions de personnes et en tuent 750 000 chaque année. Bien que les efforts de lutte contre les moustiques à l'aide de moustiquaires et de pesticides aient contribué à réduire le nombre de victimes, le développement de meilleurs répulsifs pour saboter l'attraction des odeurs reste une priorité.

Les moustiques détectent les odeurs principalement par leurs antennes, et les scientifiques observent depuis longtemps que les variations d'odeurs, de chaleur, d'humidité et de dioxyde de carbone sont des facteurs qui attirent les moustiques vers certains individus plus que d'autres.

Mais, dit Potter, les insectes utilisent plusieurs sens pour trouver des hôtes. Anopheles gambiae, une famille de moustiques responsables du paludisme, par exemple, possède trois types de récepteurs qui étudient la surface des neurones de leurs organes qui détectent les odeurs : les récepteurs odorants, gustatifs et ionotropes.

[Addenda - Anopheles gambiae est le principal complexe d'espèces cryptiques vecteur du paludisme sévissant en Afrique et découvert en 1902, comme une nouvelle espèce, par Giles.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/Anopheles_gambiae.png/220px-Anopheles_gambiae.png

Alimentation artificielle d'Anophèles femelles (repas sanguin) à fin d'études scientifiques, en laboratoire

Espèces - Il y a, actuellement, neuf espèces au sein du complexe d'espèces cryptiques :

Anopheles gambiae s.str.1 (Giles 1902)

Anopheles colluzzi Coetzee & Wilkerson 2013

Anopheles amharicus Hunt, Wilkerson & Coetzee 2013

Anopheles merus (Dönitz 1902)

Anopheles melas (Theobald 1903)

Anopheles arabiensis (Patton 1905)

Anopheles quadriannulatus (Theobald 1911)

Anopheles bwambae (White 1985)

Anopheles fontenillei 2018

Génomique - Il s'agit de la première espèce de moustique, et même de vecteur parasitaire, dont le génome ait été séquencé en entier, par un consortium international en 20022.

Capacité vectorielle - Paludisme : Anopheles gambiae s.str. et Anopheles arabiensis sont des vecteurs principaux. Anopheles merus et Anopheles melas sont des vecteurs d'importance locale (côtière). Arbovirus : le complexe est un vecteur de l'alphavirus O'nyong-nyong.

Découverte d'une nouvelle espèce ? - Une étude publiée par plusieurs centres de recherche scientifique3 en février 2011 4,5,6 dresse la cartographie génétique d'une population étendue et représentative d'anophèles au Burkina Faso. Les analyses génétiques tendent à confirmer qu'une espèce à spéciation sympatrique formée au départ d'Anopheles gambiae s.str. et appelée - temporairement7 - Anopheles goundry8 a été découverte. Plus de la moitié des anophèles trouvés lors de cette étude sont des Anopheles gambiae exophile, c'est-à-dire qu'ils vivent habituellement hors des habitations (même s'ils s'y nourrissent). On pensait jusqu'alors qu'Anopheles gambiae était endophile et sa collecte n'était, donc, habituellement exécutée qu'au sein de l'habitat humain. C'est cette exophilie qui a permis à la « nouvelle espèce » d'échapper aux méthodes classiques d'échantillonnage. De plus, le séquençage du génome de ce « nouvel » anophèle diffère de celui des autres Anopheles gambiae. les gènes impliqués dans l'immunité d'Anopheles goundry vis-à-vis de Plasmodium sont moindres6. On ignore à ce jour ni depuis combien de temps cet anophèle diverge de son genre biologique, ni s'il s'agit d'une forme mutante récemment sélectionnée par la lutte antivectorielle utilisant des pesticides de plus en plus appliqués à l'intérieur des maisons et de moins en moins à l'extérieur comme le recommande l'Organisation mondiale de la santé. Cette prévention erronée pourrait être une des causes des difficultés éprouvées à faire reculer la transmission du paludisme. Article complet avec Notes et références sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Anopheles_gambiae ]

[Addenda – Récepteur ionotrope -

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/R%C3%A9cepteur_ionotrope.svg/220px-R%C3%A9cepteur_ionotrope.svg.png

Récepteur ionotrope : le ligand, un neurotransmetteur, se lie à un site extracellulaire, ce qui provoque l'ouverture d'un canal transmembranaire par lequel peuvent pénétrer des ions (d'après Purves et al.1).

Un récepteur ionotrope sensible à un ligand est une protéine membranaire qui ouvre un canal ionique grâce à la liaison d'un messager chimique ou neurotransmetteur. Ils sont généralement sélectifs à un type d'ions tels que Na+, K+, Ca2+ ou Cl−. Ils sont localisés au niveau des synapses, où ils convertissent de manière extrêmement rapide un message pré-synaptique chimique (neurotransmetteur) en message post-synaptique électrique. Les récepteurs ionotropes s'opposent aux récepteurs métabotropes, qui eux ne possèdent pas de canaux ioniques.

Classification - Les récepteurs pentamériques (ou Cys-loop) : ils sont constitués de 5 sous-unités. On y distingue les canaux cationiques (récepteur nicotinique ou nAChR, récepteur sérotoninergique 5HT3) et les canaux anioniques (récepteur GABAA et GABAC, récepteur Glycine). Les récepteurs tetramériques (ou récepteur glutamate) : ils sont constitués de 4 sous-unités, sont activés par le glutamate et sont sélectifs pour les cations. On y distingue les récepteurs NMDA, récepteurs kaïnate et récepteurs AMPA en fonction de leur pharmacologie respective. Les récepteurs trimériques (ou P2X) : ils sont constitués de 3 sous-unités, sont activés par l'ATP et sont sélectifs pour les cations.

Article complet avec Référence sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9cepteur_ionotrope ]

Suite de l'article traduit

Les récepteurs odorants, dit Potter, sont les plus étudiés par les scientifiques et on pense qu'ils aident les moustiques à faire la distinction entre les animaux et les êtres humains. Les récepteurs gustatifs détectent le dioxyde de carbone. Les récepteurs ionotropes répondent aux acides et aux amines, composés présents sur la peau humaine. On pense que différents niveaux d'acides particuliers sur la peau humaine pourraient être une raison pour que certaines personnes soient plus attrayantes pour les moustiques que d'autres, dit Potter.

En raison du potentiel des récepteurs ionotropes pour guider un moustique à préférer un type de peau humaine à un autre, Potter et les chercheurs postdoctoraux Joshua Raji et Joanna Konopka les ont recherchés dans l'antenne des moustiques.

Dans un rapport publié dans le numéro 28 de février 2023 de la revue ‘Cell Reports', les chercheurs ont décrit leur recherche des récepteurs dans des antennes segmentées en forme de tube de 10 moustiques femelles et de 10 moustiques mâles.

Les piqûres sur la peau humaine proviennent de moustiques femelles, bien que certaines recherches indiquent que les mâles sont également attirés par les odeurs humaines.

Pour trouver des neurones exprimant des récepteurs ionotropes dans les antennes, les chercheurs ont utilisé une technique appelée hybridation fluorescente in situ, qui identifie non pas les récepteurs eux-mêmes, mais du matériel génétique appelé ARN, un cousin de l'ADN. Trouver de l'ARN lié à des récepteurs ionotropes signifie que les neurones sont très susceptibles de produire de tels récepteurs.

[Addenda – L'hybridation in situ en fluorescence (FISH, de l'anglais fluorescence in situ hybridization) est une technique de biologie moléculaire d'hybridation in situ qui consiste à analyser des coupes en microscopie et en imagerie moléculaire en recourant à des sondes disposant d'un marqueur fluorescent. Le FISH est une technique de cytogénétique permettant de détecter des éléments situés à l'intérieur même de la cellule.

Principes - Les sondes peuvent être utilisées sur :

de l'ADN ;
de l'ARN (sonde ADN).
[à vérifier]

Il existe plusieurs types de sondes à ADN :

centromérique : permet de mettre en évidence les centromères des chromosomes. Sonde avec séquence répétée satellite ;
chromosomique : permet de mettre en évidence les chromosomes individuellement par processus 'peinture chromosomique' ;
locus/loci particuliers : permet de mettre en évidence un ou plusieurs gènes particuliers.
Usages - Utilisée en médecine en association avec la réalisation d'un caryotype, elle permet par exemple la recherche de microdélétions caractéristiques du syndrome de Williams ou du syndrome de Jacobsen. Elle permet de différencier un syndrome CHARGE d'un syndrome de microdélétion 22q11, tous deux résultant en des problèmes cardiaques. Elle est aussi utilisée dans le domaine de la cancérologie pour l'identification précise de pathologies telles que les lymphomes ou les sarcomes, pour y rechercher des marqueurs d'agressivité, ou encore pour prédire la réponse de certaines tumeurs à des thérapies ciblées..

Utilisée en conjonction avec d'autres techniques de biologie moléculaire (PCR, DGGE...), la technique FISH permet de faire des études de biologie telles l'étude de la biodiversité des espèces (diversité spécifique) du picoplancton photosynthétique.

L'hybridation in-situ utilise des sondes fluorescentes reconnaissant (ciblant) des taxons bien précis, par exemple une espèce, un genre ou une classe.

Variantes et suite de l'article sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Hybridation_in_situ_en_fluorescence ].

Suite de la traduction

Les scientifiques pensaient trouver un nombre similaire de neurones chargés de récepteurs ionotropes dans chacun des segments d'antennes, mais ils ont trouvé la majorité des récepteurs ionotropes dans la partie distale (la plus éloignée de la tête) des antennes.

Ils ont également constaté, cependant, que les antennes avaient plus de récepteurs ionotropes dans la partie proximale (près de la tête) des moustiques. Tout compte fait, Potter dit que les expériences de son équipe montrent que les antennes des moustiques sont plus complexes que nous le pensions auparavant, dit Potter.

Les récepteurs ionotropes sont connus pour fonctionner avec les récepteurs 'partenaires' pour répondre aux odeurs, 'un peu comme un partenaire de danse', explique Potter.

Dans la présente étude, les chercheurs ont pu identifier certaines paires de récepteurs qui prédisaient si un récepteur ionotrope répondrait aux acides ou aux amines. Ils ont vérifié ces prédictions en utilisant le génie génétique pour visualiser les réponses d'un récepteur ionotrope appelé Ir41c chez le moustique. Les neurones exprimant l'Ir41c ont été activés par un type d'amine comme prévu, mais ont été inhibés (désactivés) par un autre type d'amine.

Potter soupçonne que la capacité des neurones exprimant des récepteurs ionotropes à être à la fois activés et inhibés par les odeurs peut permettre aux moustiques d'augmenter la gamme de réponses que les récepteurs ionotropes peuvent jouer dans la détection des odeurs et dans les comportements de conduite. Les études futures, dit-il, se concentreront sur l'identification des récepteurs ionotropes spécifiques qui attirent les moustiques vers les odeurs humaines.

Cette recherche a été financée par les Instituts nationaux de la Santé (R01Al137078), le Ministère de la Défense, le Prix de l'Accélérateur postdoctoral Johns Hopkins, l'Institut de Recherche sur le paludisme Johns Hopkins, le Conseil de recherche en Sciences Naturelles et en génie et Bloomberg Philanthropies.

Origine des informations : le Johns Hopkins Medicine. Note : Le contenu peut être modifié pour des raisons de style et de longueur.

Référence de la revue : Joshua I. Raji, Joanna K. Konopka, Christopher J. Potter. A spatial map of antennal-expressed ionotropic receptors in the malaria mosquito. Cell Reports, 2023 ; 42 (2) : 112101 DOI : 10.1016/j.celrep.2023.112101

Pour citer cette page : MLA APA Chicago - Johns Hopkins Medicine. 'Researchers map mosquito cells that may help the insects choose tastiest humans.' ScienceDaily. ScienceDaily, 21 February 2023. www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230221113012.htm .

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"La plupart des mutations génétiques 'silencieuses' sont nocives et non neutres : c'est une découverte avec de grandes implications" par Science Daily

Science Daily — 2022-06-22T09:11:47Z

ISIAS Génétique Mutations CRISPR

La plupart des mutations génétiques 'silencieuses' sont nocives et non neutres : c'est une découverte avec de grandes implications

Traduction du 18 juin 2022 – avec ajout Compléments sur les mutations en génétique par Jacques Hallard d'un article intitulé « Most 'silent' genetic mutations are harmful, not neutral — a finding with broad implications » en date du 08/06/2022 - Référence : https://www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220608112504.htm

Source de l'information scientifique : University of Michigan - L'université du Michigan est une université américaine située à Ann Arbor dans l'état du Michigan aux Etats-Unis. Elle dispose également de deux campus régionaux situés dans le même État, à Dearborn et à Flint. Fondée en 1817, c'est la première université du Michigan, établie avant même l'adhésion de l'État du Michigan à l'Union. Wikipédia

Parfois, des fautes d'orthographe d'une seule lettre dans le code génétique, appelées mutations ponctuelles, se produisent. Les mutations ponctuelles qui modifient les séquences protéiques résultantes sont appelées mutations non synonymes, tandis que celles qui n'altèrent pas les séquences protéiques sont appelées mutations silencieuses ou synonymes. Entre un quart et un tiers des mutations ponctuelles dans les séquences d'ADN codant pour les protéines sont synonymes. On a généralement supposé que ces mutations étaient neutres, ou presque. Une nouvelle étude, impliquant la manipulation génétique de cellules de levure, montre que la plupart des mutations synonymes sont fortement nocives.

Texte complet

Au début des années 1960, Marshall Nirenberg, ancien élève de l'Université du Michigan, et quelques autres scientifiques ont déchiffré le code génétique de la vie, déterminant les règles selon lesquelles les informations contenues dans les molécules d'ADN sont traduites en protéines, les parties actives des cellules vivantes.

[Marshall Warren Nirenberg, né le 10 avril 1927 à Brooklyn et mort le 15 janvier 2010 à New York, est un biochimiste américain. Il a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1968 avec Robert W. Holley et Har Gobind Khorana pour son travail sur le code génétique… - Source ].

Les chercheurs ont identifié des unités de trois lettres dans les séquences d'ADN, appelées codons, qui spécifient chacun des 20 acides aminés qui composent les protéines, un travail pour lequel Nirenberg a ensuite partagé un prix Nobel avec deux autres chercheurs.

Parfois, des fautes d'orthographe d'une seule lettre dans le code génétique, appelées mutations ponctuelles, se produisent. Les mutations ponctuelles qui modifient les séquences protéiques résultantes sont appelées mutations non synonymes, tandis que celles qui n'altèrent pas les séquences protéiques sont appelées mutations silencieuses ou synonymes.

Entre un quart et un tiers des mutations ponctuelles dans les séquences d'ADN codant pour les protéines sont synonymes. Depuis que le code génétique a été déchiffré, ces mutations ont généralement été supposées neutres, ou presque.

Mais dans une étude prévue pour la publication en ligne le 8 juin 2022 dans la revue ‘Nature', qui impliquait la manipulation génétique de cellules de levure en laboratoire, les biologistes de l'Université du Michigan montrent que la plupart des mutations génétiques sont fortement nocives.

La forte non-neutralité de la plupart des mutations synonymes -si elle s'avère vraie pour d'autres gènes et dans d'autres organismes - aurait des implications pour l'étude des mécanismes des maladies humaines, pour la biologie des populations, pour conservation et la biologie évolutive, selon les auteurs de l'étude.

'Depuis que le code génétique a été résolu dans les années 1960, les mutations synonymes ont généralement été considérées comme bénignes. Nous montrons maintenant que cette croyance est fausse', a déclaré Jianzhi 'George' Zhang, auteur principal de l'étude, professeur au ‘Marshall W. Nirenberg Collegiate' au Département d'écologie et de biologie évolutive de l'Université du Michigan.

'Parce que de nombreuses conclusions biologiques reposent sur la présomption que les mutations synonymes sont neutres, son invalidation a de larges implications. Par exemple, les mutations synonymes sont généralement ignorées dans l'étude des mutations pathogènes, mais elles pourraient être un mécanisme sous-estimé et courant.'

Au cours de la dernière décennie, des preuves anecdotiques ont suggéré que certaines mutations synonymes ne sont pas neutres. Zhang et ses collègues voulaient savoir si de tels cas étaient l'exception ou la règle.

Ils ont choisi d'aborder cette question dans la levure bourgeonnante (Saccharomyces cerevisiae) parce que le temps de génération court de l'organisme (environ 80 minutes) et sa petite taille leur permettaient de mesurer les effets d'un grand nombre de mutations synonymes relativement rapidement, précisément et commodément.

[Saccharomyces cerevisiae est un micro-organisme, une levure particulière parmi tous les ferments, levains, levures, etc. utilisés depuis la haute Antiquité : les Égyptiens, les Babyloniens, mais également les Celtes, l'utilisaient pour la fabrication de boissons fermentées, du pain, du kéfir, du vin et de la bière de fermentation haute. Elle a été découverte, isolée et identifiée au milieu du XIXe siècle par des brasseurs hollandais à la demande de la corporation des boulangers parisiens qui commençaient à industrialiser leur production et cherchaient, pour faire leur pain, un procédé de fermentation plus fiable et plus rapide que leur levain traditionnel. Ainsi, dans ces domaines, certains mélanges de ses différentes souches sont appelées « levure de boulanger » et « levure de bière ». Enfin, par analogie avec son mode de reproduction, elle est également nommée « levure à bourgeon » (ou « levure bourgeonnante », budding yeast en anglais). L'addition de Saccharomyces cerevisiae est admise comme levure de panification par le Décret n°93-1074 en France1… - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae ].

CRISPR – « En génétique, les Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (« Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées »), plus fréquemment désignées sous le nom de CRISPR (acronyme prononcé /ˈ kr ɪ spə ʳ /), sont des familles de séquences répétées dans l'ADN. Une telle famille se caractérise par des séries de répétitions directes courtes (de 21 à 37 paires de bases) et régulièrement espacées par des séquences appelées « spacer », généralement uniques, de 20 à 40 paires de bases. En génie génétique, le système CRISPR-Cas9, d'abord utilisé pour typer des souches de bactéries est récemment devenu un outil de manipulation génétique à fort potentiel1. CRISPR-Cas9 est notamment utilisé comme ciseau moléculaire afin d'introduire des modifications locales du génome (manipulations souvent qualifiées d'édition génomique) de nombreux organismes modèles… - Article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Clustered_Regularly_Interspaced_Short_Palindromic_Repeats

Suite de l'article traduit

Les chercheurs ont utilisé l'édition du génome CRISPR / Cas9 pour construire plus de 8.000 souches de levures mutantes, chacune portant une mutation synonyme, non synonyme ou absurde, dans l'un des 21 gènes ciblés par les chercheurs.

Ensuite, ils ont quantifié la 'forme physique' de chaque souche mutante en mesurant la rapidité avec laquelle elle se reproduisait par rapport à la souche non mutante. La forme physique darwinienne, en termes simples, fait référence au nombre de descendants d'un individu. Dans ce cas, la mesure des taux de reproduction des souches de levure a montré si les mutations étaient bénéfiques, nocives ou neutres.

À leur grande surprise, les chercheurs ont constaté que 75,9% des mutations synonymes étaient significativement délétères, tandis que 1,3% étaient significativement bénéfiques.

'Les anecdotes précédentes de mutations synonymes non neutres se sont avérées être la pointe de l'iceberg', a déclaré l'auteur principal de l'étude, Xukang Shen, assistant de recherche étudiant diplômé dans le laboratoire de Zhang.

'Nous avons également étudié les mécanismes par lesquels les mutations synonymes affectent la condition physique et nous avons constaté qu'au moins une raison est que les mutations synonymes et non synonymes modifient le niveau d'expression des gènes, et l'étendue de cet effet d'expression prédit l'effet de la condition physique.'

Zhang a déclaré que les chercheurs savaient à l'avance, sur la base des rapports anecdotiques, que certaines mutations synonymes se révéleraient probablement non neutres.

'Mais nous avons été choqués par le grand nombre de ces mutations', a-t-il déclaré. 'Nos résultats impliquent que les mutations synonymes sont presque aussi importantes que les mutations non synonymes pour provoquer des maladies et ils appellent à un effort accru pour prédire et identifier les mutations synonymes pathogènes.'

L'équipe dirigée par l'Université du Michigan a déclaré que bien qu'il n'y ait aucune raison particulière pour que leurs résultats soient limités à la levure, des confirmations dans divers organismes sont nécessaires pour vérifier la généralité de leurs résultats.

Les autres auteurs de l'étude parue dans la revue scientifique ‘Nature' sont : Siliang Song du Département d'écologie et de biologie évolutive de l'UM et Chuan Li de l'Université de Stanford. Le travail a été soutenu par une subvention à Zhang des ‘National Institutes of Health' des États-Unis.

Source du document : document fourni par l' University of Michigan. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence de la revue : Xukang Shen, Siliang Song, Chuan Li & Jianzhi Zhang. Synonymous mutations in representative yeast genes are mostly strongly nonneutral. Nature, 2022 DOI : 10.1038/s41586-022-04823-w

Pour citer cette page : MLA APA Chicago - University of Michigan. 'Most 'silent' genetic mutations are harmful, not neutral — a finding with broad implications.' ScienceDaily. ScienceDaily, 8 June 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/...> .

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Compléments sur les mutations en génétique

Mutation (génétique) – Article Wikipédia

Photo - Un exemple de mutation homéotique : une drosophile Antennapedia

Une mutation est une modification rare, accidentelle ou provoquée, de l'information génétique (séquence d'ADN ou d'ARN) dans le génome.

Selon la partie du génome touchée, les conséquences d'une mutation peuvent varier. Une mutation est dite héréditaire si la séquence génétique mutée est transmise à la génération suivante (voir mutations germinales). Elle est l'un des éléments de la biodiversité et l'un des nombreux facteurs pouvant éventuellement participer dans l'évolution de l'espèce.

Types de mutation

On peut distinguer plusieurs types de mutations.

Une mutation est dite sexuelle lorsqu'elle concerne un chromosome sexuel, par exemple X/Y chez les mammifères ou W/Z chez les oiseaux. Une mutation est dite autosomique lorsqu'elle touche un autre chromosome que les chromosomes sexuels.

Mutations ponctuelles

Article détaillé : Mutation ponctuelle.

aucun

Une mutation est dite ponctuelle dès lors qu'elle touche un ou plusieurs nucléotides d'un même gène.

Mutations par substitution

Mutations faux sens : Cette mutation ponctuelle se traduit par le remplacement d'un nucléotide par un autre. Dans certains cas, cette modification entraîne une modification de l'acide aminé codé, laquelle peut avoir ou non une répercussion sur la fonction de la protéine produite par le gène, dans le cas d'un gène codant, ou sur l'affinité pour un facteur de transcription, dans le cas d'une zone promotrice de l'ADN. On parle de mutation de transition lorsqu'il y a substitution d'une base purique à une autre base purique (ou d'une base pyrimidique à une autre base pyrimidique). Au contraire, une mutation de transversion est une mutation causée par le remplacement d'une base purique par une base pyrimidique (ou d'une base pyrimidique par une base purique).
Mutations non-sens : Le changement d'un nucléotide provoque le remplacement d'un codon spécifiant un acide aminé par un codon-stop. Cela entraîne la production d'une protéine tronquée.
Mutations silencieuses : Ce sont des mutations qui ne modifient pas la séquence d'une protéine, à cause de la redondance du code génétique (le nouveau triplet code le même acide aminé que le triplet original), ou parce qu'elle touche une région non codante de l'ADN, ou un intron. Mais cette mutation peut néanmoins avoir de graves conséquences sur le phénotype. En effet, le changement d'un seul nucléotide peut changer le site donneur d'épissage, sans pour autant changer la séquence en acides aminés. Cela peut donc se traduire par une délétion entière d'un exon de la séquence peptidique, l'exon n'étant pas reconnu car le site d'épissage a été muté. Une mutation synonyme désigne une mutation silencieuse qui touche un exon, sans changer la séquence de la protéine.
Insertions et délétions

Les insertions et les délétions sont des mutations décalantes, et sont les deux types de mutations dites indel ou frame-shift. Une addition ou une suppression de nucléotides non multiple de 3 provoquera un changement de cadre de lecture du code génétique. Au moment de la traduction, cela générera le plus souvent une protéine tronquée par l'apparition d'un codon-stop prématuré.

Mutations chromosomiques

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Mouse_sperm_mutation_fr2.jpg/220px-Mouse_sperm_mutation_fr2.jpg

Chez la souris, comme chez l'Homme, les mutations germinales augmentent avec l'âge, surtout pour les mutations aneuploïdes, XX8 et YY8 et après l'âge de deux ans (Ces données ne concernent que les cas où les cellules (spermatozoïdes) ont acquis un chromosome supplémentaire1

Cela concerne un grand nombre de nucléotides dans l'ADN de telle sorte que la mutation est observable lorsqu'on fait un caryotype : duplication, translocation, inversion, délétion, insertion.

Il peut s'agir aussi d'une perte ou d'un gain de chromosomes : trisomie, monosomie, aneuploïdie.

Effacement chromosome.png
Enchâssement simple 2.png
Enchâssement complexe.png
Mutations dynamiques

Ces mutations évoluent d'une génération à l'autre, elles correspondent à des répétitions importantes de certains triplets au niveau de l'ADN (CAG et GGG). Elles sont rencontrées dans certaines maladies génétiques (Syndrome de l'X fragile, dystrophie myotonique de Steinert, chorée de Huntington).

Mutations somatiques ou germinales

On parle de mutation germinale ou mutation de novo, quand la mutation porte sur l'ADN des cellules souches d'un gamète. Dans ce cas, l'embryon sera porteur de la mutation alors qu'aucun de ses parents ne la possédait dans son patrimoine génétique. Ce type de mutation survient lors de la formation ou de la vie des gamètes d'un des deux parents (ovule ou spermatozoïde).
Dans ce cas, il semblerait que les mutations apportées par le spermatozoïde prédominent ; selon une étude, environ 80 % des aberrations chromosomiques des chromosomes des descendants proviendraient du matériel chromosomique apporté par le spermatozoïde et la proportion de spermatozoïdes anormaux serait corrélée à l'âge du parent mâle2. Toutefois, les anomalies apportées par la mère restent fréquentes et tendent également à augmenter avec l'âge.
Les mutations somatiques ne touchent pas les cellules destinées à la reproduction, elles ne sont donc jamais héréditaires :
- les mutations post-zygotiques sont les mutations qui apparaissent dans l'œuf après sa fécondation. Elles sont plus rares et s'expriment sous forme de mosaïque chez l'individu concerné,
- des mutations peuvent apparaître tout au long de la vie sur l'ADN de n'importe quelle cellule ; elles sont alors transmises à la lignée des cellules filles. Ces dernières peuvent, dans certains cas, devenir des cellules tumorales puis former un cancer.
  Chez les animaux pluricellulaires, les mutations de la lignée germinale peuvent être transmises à la descendance, contrairement aux mutations somatiques.

Origines ou causes de mutations

Les mutations naturelles sont aléatoires, mais leur fréquence d'apparition peut être augmentée par des mutagènes, parfois qualifiés d'agents ou de facteurs mutagènes. Ces agents peuvent être physiques (rayonnements ionisants) ou chimiques (agents alkylants, dérivés réactifs de l'oxygène...).

Des procédés permettent aujourd'hui de provoquer des mutations non aléatoires et contrôlées (Type et Nature de la mutation). Ces procédés sont notamment fortement utilisés dans l'étude du vivant, par exemple pour comprendre les fonctions d'un gène.

Différents niveaux des mutations

La mutation se définit traditionnellement comme une modification de l'information génétique, décelable par un changement brusque et d'emblée héréditaire intervenant au niveau d'un ou plusieurs caractères3.

Cependant, la mise en évidence de l'ADN comme support chimique de l'information génétique et la possibilité d'accéder à la connaissance précise de la séquence des nucléotides qui caractérise chaque chromosome a conduit à proposer une nouvelle définition : tout changement affectant la séquence des nucléotides est une mutation3.

Mutations et génétique des populations

De plus, au niveau de la génétique des populations la mutation se définit comme une erreur dans la reproduction conforme du message héréditaire. Elle va transformer un allèle en un autre, nouveau ou déjà présent dans la population. Le rôle de la mutation dans l'évolution est primordial, car c'est la seule source de gènes nouveaux. Mais une fois qu'un nouveau gène est apparu par mutation, ce n'est pas plus elle qui va déterminer son devenir : si le nouvel allèle est défavorable, ou s'il est plus favorable que les anciens, c'est principalement la sélection qui va déterminer l'évolution ultérieure de sa fréquence4.

Au niveau des populations, la croissance n'est pas un problème pour la mutation, elle aide les populations, bien au contraire... La persistance dépend en général du maintien de l'information génétique. Pour ce faire, les organismes essayent de réduire le taux de mutation et limiter les mutations délétères. Cependant, l'adaptation à de nouvelles situations nécessite un certain niveau de variation génétique pour fournir de rares mutations bénéfiques. Le nombre de mutations générées dans une population est déterminé par la taille de celle-ci ainsi que le taux de mutation des organismes qui la composent. Par conséquent, pour toute taille de population viable donnée, un organisme devrait développer un taux de mutation qui optimise l'équilibre entre les mutations délétères communes et des mutations plus rares qui augmentent la fitness (chances de survie) à long terme. Le rapport optimal des coûts aux bénéfices devrait changer avec les circonstances et les habitudes de vie. Un taux de mutation élevé pourrait être plus coûteux pour un organisme bien adapté dans un environnement constant que pour un organisme mal adapté dans un environnement très variable5.

Toutefois, les taux de mutations sont contrôlés et minimisés par la sélection. Des arguments théoriques et expérimentaux montrent que des mutateurs peuvent être sélectionnés positivement lors de la croissance dans certains milieux - lorsque la sélection nécessite des mutations rares répétées et que la variabilité disponible est limitée. Cela se produit lorsque la population est petite et que les mutants rares peuvent offrir un avantage sélectif (par exemple la résistance aux antibiotiques) plus important que le coût sélectif pour la fitness.

Par exemple dans le cas du virus HIV-1 de nombreuses mutations aléatoires surviennent à chaque cycle de réplication virale du fait de la faible fidélité de la transcriptase inverse lors de la transcription. Certaines de ces mutations seront sélectionnées par la pression qu'exercent les CTL (Lymphocytes T Cytotoxiques) spécifiques des épitopes sauvages. Or les réponses cytotoxiques précoces semblent avoir une activité antivirale plus efficace, et l'échappement à cette réponse expliquerait la progression virale6,7.

Une partie des maladies (maladies génétiques) ou certains avortements sont liés à des mutations délétères ou mortelles du patrimoine génétique. Le taux de mutation de l'espèce humaine est mal connu. Des mutations naturelles et/ou dues à l'exposition à des produits mutagènes d'origine anthropique concernent aussi l'espèce humaine ; L'exposition à certains produits radioactifs (contexte d'essais nucléaires, d'accidents) et à divers produits chimiques mutagènes pourrait avoir augmenté le taux de mutation au sein de l'espèce. Il a fait l'objet de quelques évaluations, dont récemment par la mesure de l'autozygotie d'une population d'Huttériens généalogiquement bien connue afin d'estimer, au sein de cette population, le taux de mutation de séquences génétiques humaines sur plusieurs générations8. Le séquençage de génomes entiers de 5 trios constitués chacun de deux parents et d'un enfant a permis d'identifier 44 segments concernés par l'autozygosité. Sur cette base et à partir du polymorphisme nucléotidique les chercheurs ont obtenu un taux de mutation « SNV (single-nucleotide variants) » de 1,20 × 10-8 mutations par paire de base et par génération. Le taux de mutation pour les bases au sein des dinucléotide CpG (9,72 × 10-8) était de 9,5 fois supérieur à celui des bases non CpG, et ces mutations sont à 85 % d'origine paternelle. La distribution non uniforme des mutations évoque des « points chauds mutationnels » ou l'existence d'autres sites de conversion génique à long terme8.

Types de mutations dans le HIV-1

Plusieurs types de mutations peuvent perturber la présentation des molécules du CMHI. Des mutations au niveau des régions flanquantes des épi-topes vont interférer avec la capacité de clivage des protéines virales par le protéasome ou avec la capacité de transport intracellulaire. De la même façon, des mutations survenant dans les épi-topes eux-mêmes diminuent la réponse cytotoxique spécifique par les CTL. Si ces mutations concernent les résidus d'ancrage, elles sont susceptibles d'entraîner une inhibition complète de la liaison du peptide avec les molécules du CMHI.

Enfin, les mutations touchant les acides aminés encadrant les résidus d'ancrage dans les épi-topes peuvent également modifier l'interaction du peptide avec la molécule du CMHI pour des raisons conformationnelles. Si la liaison CMHI-peptide n'est pas stable, le complexe est dissocié avant la rencontre avec le TCR (T cell receptor) et la reconnaissance du peptide viral par le CTL ne peut pas avoir lieu.

Le VIH est soumis à trois types de pression : structurale, fonctionnelle et de sélection exercée par la réponse immune spécifique dans les régions immunogènes. Ainsi, le virus est contraint en permanence à un équilibre entre les mutations des épi-topes, qui permettent l'échappement à la reconnaissance par cette réponse immune spécifique, mais ces mutations pourrait induire un coût fonctionnel pour le virus comme une diminution de sa capacité de réplication ou de son pouvoir infectant. En outre, dans le cas de la réponse CTL, il a été montré que des mutations survenant dans les régions fonctionnellement importantes conduiraient à la non-viabilité des mutants. Par exemple des mutations d'échappement dans la région codant Gag p-24 vont produire une diminution significative de la fitness, par contre les mutations dans les régions Env gp 120 n'ont pas d'effet pour la fitness virale9,10.

Transmission des mutations

Si une mutation affecte une cellule germinale participant à une fécondation, elle est transmise à l'individu issu de cette fécondation, et sera présente dans chacune de ses cellules. Cette mutation peut procurer un avantage sélectif ou au contraire être délétère, voire létale. C'est la base du processus de l'évolution. Il est cependant admis que la plupart des mutations interviennent entre les gènes, dans les introns, ou à des endroits où leur effet est minime (mutations synonymes) ; la plupart des mutations sont donc probablement neutres, et ne sont conservées (ou éliminées) que par hasard (dérive génétique).

En revanche, comme c'est le cas pour la plupart des mutations accidentelles (provoquées par irradiation ou substances chimiques), si elle affecte les cellules somatiques, la mutation ne se transmet pas et n'affectera donc que le sujet l'ayant subie directement. Si les cellules se divisent activement, il y a possibilité de création d'une tumeur pouvant évoluer en cancer. À l'opposé, s'il n'y a pas de division l'effet est négligeable.

Conséquences des mutations

Photo - Un exemple de mutation génétique : le leucistisme du lion blanc.

Les mutations peuvent être classées selon leurs conséquences phénotypiques :

les mutations peuvent avoir de plus ou moins importantes conséquences phénotypiques (certaines d'entre elles peuvent avoir des conséquences graves, conduisant à des maladies génétiques, ou dans prédispositions à des maladies génétiques, comme par exemple dans certains cancers, car la modification d'un seul acide aminé dans la chaîne constituant une protéine peut modifier complètement sa structure spatiale, qui conditionne son fonctionnement) ; elles peuvent modifier le plan d'organisation et l'anatomie de l'organisme comme pour les mutations homéotiques ;
les mutations conditionnelles ou variants génétiques cryptiques, ne s'expriment que dans certaines conditions particulières (élévation de la température, niveau d'hydratation, etc.) ;
les mutations silencieuses n'ont aucun effet sur l'organisme, car elles n'entraînent aucun changement dans la séquence d'acides aminés de la protéine codée, ce qui est dû aux nombreuses redondances dans le code génétique. En effet, la troisième base d'un codon n'est en général pas codante (de fait, plusieurs codons différents codent le même acide aminé) par contre, un problème pour la croissance humaine pourrait donc se créer. Cette propriété est appelée redondance (ou dégénérescence) du codage ;
les mutations neutres ne modifient pas la capacité à se reproduire, et n'ont donc aucun effet sur la sélection naturelle. C'est le cas des mutations qui ont abouti à l'apparition des caractères neutres, comme les groupes sanguins, qui n'ont a priori aucune incidence sur la capacité à se reproduire.
Conséquences dans l'évolution biologique

Les mutations expliquent l'existence d'une variabilité entre les gènes. Les mutations qui sont le moins favorables (délétères) à la survie de l'individu qui les porte, sont éliminées par le jeu de la sélection naturelle, alors que les mutations avantageuses, beaucoup plus rares, tendent à s'accumuler. La plupart des mutations sont dites neutres, elles n'influencent pas la valeur sélective et peuvent se fixer ou disparaître par le jeu de la dérive génétique. Les mutations spontanées, généralement rares et aléatoires, constituent donc la principale source de diversité génétique, moteurs de l'évolution. Les causes des mutations spontanées sont inconnues.

Les mutations brutales engendrées par le césium 137 (137 Cs), lors de l'accident de Tchernobyl par exemple, n'ont aucun effet bénéfique et durable sur le génome d'une espèce, ici l'homme. Mais les effets du 137Cs ne sont remarquables que sur la descendance du sujet contaminé (malformations cardiaques, troubles de la minéralisation osseuse, troubles cérébraux) pour une exposition à forte dose[réf. nécessaire].

Détection des mutations

Les différentes techniques de détection de mutation sont :

polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP) ;
polymorphisme de conformation des simples brins (SSCP) ;
électrophorèse sur gel en gradient dénaturant (DGGE) ;
réaction en chaîne par polymérase (PCR) et séquençage de Sanger ;
analyse des courbes de fusion à haute résolution (HRM) ;
séquençage haut débit (NGS).
Éléments historiques

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Le terme de mutation est introduit en 186911 dans le sens paléontologique (légères variations de formes dans les coquilles d'Ammonites) par le géologue allemand Waagen (en). Le botaniste néerlandais Hugo de Vries est le premier à l'employer dans son sens génétique dans le cadre de sa théorie mutationniste (en)12 élaborée de 1901 à 190313.

Le terme scientifique est chargé de connotations négatives, surtout depuis son association dans la presse des années 1950, à l'action mutagène des radiations ionisantes (effet découvert en 1926 par Muller) provenant d'incidents ou accidents nucléaires et des essais nucléaires menés au plus fort de la guerre froide. L'augmentation ultérieure des connotations négatives semble provenir de sources plus diffuses14,15.

Source de l'article complet avec notes et références : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mutation_(g%C3%A9n%C3%A9tique)

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Traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 18/06/2022

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Fichier : ISIAS Génétique Mutations CRISPR La plupart des mutations génétiques silencieuses sont nocives et non neutres .2.docx

Mis en ligne par le co-rédacteur Pascal Paquin du site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, indépendant de tout parti, géré par Yonne Lautre : https://yonnelautre.fr - Pour s'inscrire à nos lettres d'info > https://yonnelautre.fr/spip.php?breve103

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"Qu'est-ce qui fait de nous des êtres humains ? La réponse pourrait se trouver dans de l'ADN non codant dit 'ADN poubelle' et jusque-là négligé" par ‘sciencedaily.com'

Science Daily — 2021-10-26T07:39:01Z

ISIAS Génétique Cellules souches

Qu'est-ce qui fait de nous des êtres humains ? La réponse pourrait se trouver dans de l'ADN non codant dit 'ADN poubelle' et jusque-là négligé

Traduction du 25 octobre 2021 par Jacques Hallard d'un article publié par ‘sciencedaily.com' le 08 octobre 2021 sous le titre « What makes us human ? The answer may be found in overlooked DNA » ; accessible sur ce site : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211008105736.htm

Source de l‘information d'origine : Université de Lund

[Addenda : L'université de Lund (en suédois, Lunds universitet, ou LU) est une prestigieuse université suédoise, basée à Lund, en Suède méridionale, et représentant la plus grande institution d'enseignement et de recherche des pays scandinaves1. Fondée en 1666, elle est la seconde plus ancienne université en Suède. Elle regroupe sept départements, avec des campus additionnels dans les villes de Malmö et Helsingborg, avec un total de plus de 24 500 étudiants dans cinquante programmes et 800 cours différents. Elle appartient à la Ligue européenne des universités de recherche, ainsi qu'au réseau Universitas 21. L'université de Lund comprend aussi l'école polytechnique de l'université de Lund (Lunds Tekniska Högskola)… » - A lire en entier sur https://fr.wikipedia.org/wiki/Universit%C3%A9_de_Lund ].

[Addenda – Chimpanzé -

Description de cette image, également commentée ci-après

Un Chimpanzé commun (à gauche) et un Bonobo (à droite).

Le Chimpanzé, Pan, est un genre de Singes appartenant à la famille des Hominidés 1. Ce genre comprend deux espèces : le Chimpanzé commun (Pan troglodytes) et le Chimpanzé nain, plus connu sous le nom de Bonobo (Pan paniscus). Ces hominidés d'Afrique équatoriale sont les animaux génétiquement les plus proches d'Homo sapiens. La répartition géographique du Chimpanzé commun s'étend de la Guinée aux lacs Tanganyika et Victoria. Identifié tardivement comme espèce à part entière, le Bonobo ne se trouve que dans le bassin oriental du fleuve Congo, en République démocratique du Congo. Les deux espèces présentent des traits physiques, affectifs, mentaux, de même que des comportements relationnels et sociaux, particulièrement remarquables pour l'être humain dans leur similitude ou parfois dans leur différence. Pour cette raison, elles sont des sujets privilégiés d'étude scientifique avec en arrière-plan l'énigme de la nature humaine et de son histoire évolutive. Le Chimpanzé et surtout le Bonobo sont menacés d'extinction du fait essentiellement de l'activité humaine : destruction de leur habitat, chasse, guerre… » - Article complet sur : https://fr.wikipedia.org/wiki/Chimpanz%C3%A9 ].

Résumé :

Notre ADN est très similaire à celui du chimpanzé, qui, en termes d'évolution, est notre plus proche parent vivant. Des chercheurs travaillant sur les cellules souches viennent de découvrir une partie de notre ADN, appelée ADN non codé, qui semble contribuer à une différence qui, malgré toutes nos similitudes, pourrait expliquer pourquoi nos cerveaux fonctionnent différemment.

Texte complet :

Notre ADN est très similaire à celui du chimpanzé, qui est, du point de vue de l'évolution, notre plus proche parent vivant. Des chercheurs en cellules souches de l'université de Lund, en Suède, ont découvert une partie de notre ADN jusqu'alors négligée, appelée ADN non codant, qui semble contribuer à une différence qui, malgré toutes nos similitudes, pourrait expliquer pourquoi nos cerveaux fonctionnent différemment. L'étude est publiée dans la revue ‘Cell Stem Cell'.

Le chimpanzé est notre parent vivant le plus proche en termes d'évolution et les recherches suggèrent que notre parenté découle d'un ancêtre commun. Il y a environ cinq à six millions d'années, nos chemins évolutifs se sont séparés, donnant naissance au chimpanzé d'aujourd'hui et à l'Homo Sapiens, l'humanité du XXIe siècle.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs en cellules souches de Lund ont examiné ce qui, dans notre ADN, rend les cerveaux des humains et ceux des chimpanzés différents - et ils ont trouvé des réponses.

'Au lieu d'étudier des humains et des chimpanzés vivants, nous avons utilisé des cellules souches cultivées en laboratoire. Ces cellules souches ont été reprogrammées à partir de cellules de la peau par nos partenaires en Allemagne, aux États-Unis et au Japon. Nous avons ensuite examiné les cellules souches que nous avions transformées en cellules cérébrales', explique Johan Jakobsson, professeur de neurosciences à l'université de Lund, qui a dirigé l'étude.

À partir des cellules souches, les chercheurs ont cultivé spécifiquement des cellules cérébrales d'humains et de chimpanzés et ils ont comparé les deux types de cellules. Les chercheurs ont alors constaté que les humains et les chimpanzés utilisent une partie de leur ADN de manière différente, ce qui semble jouer un rôle considérable dans le développement de nos cerveaux.

'La partie de notre ADN identifiée comme différente était inattendue. Il s'agissait d'une variante structurelle de l'ADN que l'on appelait auparavant 'ADN poubelle', une longue chaîne d'ADN répétitive dont on a longtemps considéré qu'elle n'avait aucune fonction. Auparavant, les chercheurs cherchaient des réponses dans la partie de l'ADN où se trouvent les gènes producteurs de protéines — qui ne représente qu'environ deux pour cent de l'ensemble de notre ADN - et ils examinaient les protéines elles-mêmes pour trouver des exemples de différences.'

Les nouveaux résultats indiquent donc que les différences semblent se situer en dehors des gènes codant pour les protéines, dans ce qui a été qualifié d''ADN poubelle', dont on pensait qu'il n'avait aucune fonction et qui constitue la majorité de notre ADN.

'Cela suggère que la base de l'évolution du cerveau humain est constituée de mécanismes génétiques qui sont probablement beaucoup plus complexes qu'on ne le pensait auparavant, car on supposait que la réponse se trouvait dans ces deux pour cent de l'ADN génétique. Nos résultats indiquent que ce qui a été significatif pour le développement du cerveau est au contraire peut-être caché dans les 98 pour cent négligés, qui semblent être importants. C'est une découverte surprenante'.

La technique des cellules souches utilisée par les chercheurs de Lund est révolutionnaire et elle a permis ce type de recherche. Cette technique a été récompensée par le prix Nobel de physiologie et de médecine en 2012. C'est le chercheur japonais Shinya Yamanaka qui a découvert que des cellules spécialisées peuvent être reprogrammées et développées en tous types de tissus corporels. Et dans le cas des chercheurs de Lund, en cellules cérébrales. Sans cette technique, il n'aurait pas été possible d'étudier les différences entre les humains et les chimpanzés à l'aide de méthodes éthiquement défendables.

[Addenda - Shinya Yamanaka (山中伸弥 : Yamanaka Shinya), né le 4 septembre 1962 à Higashiosaka au Japon, est un médecin japonais et chercheur sur l'induction des cellules souches pluripotentes et la reprogrammation des cellules somatiques. Yamanaka partage son temps entre San Francisco et Kyoto. Au Japon, il est à la fois directeur du Center for iPS Cell Research and Application (CiRA) et directeur de recherches à l'Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), tous deux à l'université de Kyoto. Cet ancien chirurgien orthopédiste a été formé à la recherche biomédicale lors d'un stage post-doctoral à San Francisco dans les années 1990 ; il exerce également depuis 2007 les fonctions de directeur de laboratoire aux Gladstone Institutes et de professeur d'anatomie à l'université de Californie à San Francisco. Il est corécipiendaire du prix Nobel de physiologie ou médecine 2012 avec John Gurdon 1… - Article complet sur : https://fr.wikipedia.org/wiki/Shinya_Yamanaka ].

Pourquoi les chercheurs ont-ils voulu étudier les différences entre l'homme et le chimpanzé ?

'Je crois que le cerveau est la clé pour comprendre ce qui fait de l'homme un être humain. Comment se fait-il que les humains puissent utiliser leur cerveau de telle manière qu'ils puissent construire des sociétés, éduquer leurs enfants et développer des technologies avancées ? C'est fascinant !'

Johan Jakobsson estime qu'à l'avenir, les nouvelles découvertes pourraient également contribuer à apporter des réponses fondées sur la génétique aux questions relatives aux troubles psychiatriques, tels que la schizophrénie, un trouble qui semble être propre à l'homme.

'Mais il y a encore un long chemin à parcourir avant d'en arriver là, car au lieu de poursuivre les recherches sur les deux pour cent de l'ADN codé, nous pourrions maintenant être obligés d'approfondir les 100 pour cent : une tâche considérablement plus compliquée pour la recherche', conclut-il.

Source pour ce texte : matériel fourni par la Lund University (l'Université de Lund). Note : Le contenu peut être modifié pour des raisons de style et de longueur.

Référence de la revue : Pia A. Johansson, Per Ludvik Brattås, Christopher H. Douse, PingHsun Hsieh, Anita Adami, Julien Pontis, Daniela Grassi, Raquel Garza, Edoardo Sozzi, Rodrigo Cataldo, Marie E. Jönsson, Diahann A.M. Atacho, Karolina Pircs, Feride Eren, Yogita Sharma, Jenny Johansson, Alessandro Fiorenzano, Malin Parmar, Malin Fex, Didier Trono, Evan E. Eichler, Johan Jakobsson. A cis-acting structural variation at the ZNF558 locus controls a gene regulatory network in human brain development. Cell Stem Cell, 2021 ; DOI : 10.1016/j.stem.2021.09.008

Pour citer cette page : MLA APA Chicago - Lund University. 'What makes us human ? The answer may be found in overlooked DNA.' ScienceDaily. ScienceDaily, 8 October 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/...> .

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Source : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211008105736.htm

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