1. Épidémie à Stimulation Réforme de la
Le magazine de l’Institut national de la santé et de la recherche médicale
Escherichia coli cérébrale pharmacovigilance
Une question de résistance Succès confirmés ! Entretien avec Xavier Bertrand
Cerveau Les secrets de
l’apprentissage

2. Gardez le lien avec l’Inserm
L’Inserm lance son application iPhone

3. 
médicale
Épidémie à
Escherichia Stimulation
© ETIENNE BEGOUEN/INSERM
coli
Une question de cérébrale Réforme de
de la recherche
résistance
Succès confirm pharmacovi la
és ! Entretien avec gilance
Xavier Bertrand
de la santé et
Ce mois-ci, Science & Santé À LA UNE
de l’Institut national

consacre son « Grand Angle »
Le magazine
4 Épidémie
aux sciences cognitives et Les bactéries font de la résistance Cerveau Les secrets de
Alexis Brice montre que nos capacités l’apprentissage
cérébrales nous permettent  DÉCOUVERTES 


6 Récepteur IRR

d’acquérir et de sélectionner
Le détecteur de pH
des informations, de les 9 Imagerie biphotonique
stocker puis de les utiliser
© YVES DERIS/INSERM
Dans l’intimité de nos neurones
pour prendre des décisions, 10 Cancer
guider nos pensées et Pourquoi les cellules ont la bougeotte
Bernard Bioulac nos actions. Comprendre 11 Assistance médicale à la procréation
Où en est la France ?
les bases cérébrales des 13 Cancer
particularités de la cognition humaine Un traitement en temps et en heure
est un enjeu de recherche fondamentale
mais également un enjeu éthique et de  TÊTES CHERCHEUSES
santé publique. En effet, depuis quelques 14 Atip-Avenir
années, on voit émerger des phénomènes Des jeunes qui ont le vent en poupe
tels que les méthodes « d’amplification
cognitive», qu’il s’agisse de produits  REGARDS SUR LE MONDE
pharmaceutiques, d’aliments ou des 17 États-Unis Un pas contre la paralysie
programmes d’entraînement cérébral
plus ou moins rigoureux. La communauté
 CLINIQUEMENT VÔTRE
18 Stimulation cérébrale profonde
neuroscientifique a bien évidemment Succès confirmés !
une responsabilité importante dans ce 20 Biotechnologie
domaine. Nous découvrons également à Des globules rouges made in France
travers ce dossier que les compétences
cognitives (attention et vigilance, capacités  GRAND ANGLE
d’apprentissage et de mémorisation)
varient selon le cycle circadien, pouvant 22 Cerveau
parfois expliquer des dysfonctionnements Les secrets de l’apprentisage
cognitifs. Un enjeu majeur est l’éducation,
processus qui modifie le fonctionnement  MÉDECINE GÉNÉRALE
cérébral, avec le développement de la 38 Télémédecine
neuro-éducation. Les neurosciences Une pratique médicale à part entière
de l’apprentissage, qui s’intéressent à 40 Stress professionnel
Le généraliste en première ligne
l’ontogenèse des systèmes de connaissance
(matière scolaire fondamentale mais aussi  ENTREPRENDRE
base du développement social et affectif 42 MicroARNs Des régulateurs pleins d’avenir
de l’enfant) et à leurs bases cérébrales,
sont appelées à jouer un rôle fondamental  STRATÉGIES
dans la conception de nouvelles méthodes 44 Politique du médicament
d’enseignement et dans le traitement de Xavier Bertrand : « Rebâtir un nouveau système
troubles cognitifs développementaux. de sécurité sanitaire »
45 Publications La qualité avant la quantité
Alexis Brice et Bernard Bioulac,
co-directeurs de l’Itmo Neurosciences,  46 BLOC-NOTES
sciences cognitives, neurologie, psychiatrie
SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011  N° 4   3

4.  À LA UNE • DÉCOUVERTES • TÊTES CHERCHEUSES • REGARDS SUR LE MONDE • CLINIQUEMENT VÔTRE • GRAND ANGLE • MÉDECINE GÉNÉRALE • ENTREPRENDRE • OPINIONS • STRATÉGIES • BLOC-NOTES
••
•• ••
••

Les bactéries
font de la résistance
Les bactéries semblent toujours plus nombreuses à émerger,
responsables d’épidémies qui s’étendent désormais à
plusieurs pays. Pour les spécialistes, ce n’est pas le rythme
de leur émergence qui est en cause, mais leur résistance
toujours plus large aux traitements disponibles.
M
ardi 26 juillet 2011. variabilité génétique chez E. coli est très grande, note
© EYE OF SCIENCE/PHANIE
L’épidémie, cau- le chercheur. On sait que le pangénome, c’est-à-dire
sée par la bactérie l’ensemble des gènes différents connus pour une espèce
Escherichia coli entéro- donnée, approche les 20 000 gènes chez E. coli. Le génome
hémorragique (ECEH) propre à chaque spécimen ne contient pourtant que 4 200
et qui se répandait en à 5 500 gènes. Parmi ceux-ci, seuls 2 000 sont communs à
Europe depuis fin mai, est toutes les souches de l’espèce, c’est le " core-genome ". Le
E. Coli, bacille terminée. Le micro-organisme a causé la mort de 126 per- génome de cette bactérie est donc très mobile ! »
qui colonise sonnes. Les cas de personnes infectées, eux, s’élèvent à près Dans des travaux publiés en mai 2006 dans Molecular
naturellement de 8 000. L’espèce bactérienne impliquée n’est pourtant pas Microbiology et en janvier 2009 dans PloS Genetics, le
l’appareil digestif
humain.
une inconnue: dans les selles humaines, on en trouve natu- scientifique et ses collègues avaient mis en lumière les
rellement de 100 millions à un milliard par gramme! E. coli mécanismes-clés de cette plasticité. « Certaines de ces
est une bactérie commensale, inoffensive lorsqu’elle reste bactéries sont dites mutatrices, c’est-à-dire qu’elles ont
dans le tube digestif. Mais certaines versions modifiées de un taux de mutation Bactéries d’E. Coli
celle-ci apparaissent, appelées « souches », et peuvent se très élevé, auquel il faut (en vert) dans l’intestin
révéler pathogènes pour l’homme. C’est ce qui s’est passé ajouter leur capacité de d’un enfant
avec la récente vague de contamination européenne : la
souche O104:H4, dont l’origine reste à déterminer, a été
transmise à l’homme via l’ingestion d’aliments infectés.
À la clé, une intoxication causée par les toxines qu’elle pro-
duit, dites de Shiga. Elle entraîne des diarrhées sanglantes
voire, dans les configurations les plus graves, la destruc-
tion des globules rouges et une insuffisance rénale. Souche
O104:H4 en Europe, souche O145 découverte début juillet
à Bordeaux, nouvelle bactérie encore non identifiée tou-
chant l’hôpital de Rotterdam, aux Pays-Bas... Le rythme
d’apparition de nouvelles bactéries s’accélérerait-il ?
« Ces émergences ont toujours existé. Et ce de manière
incessante au cours de l’histoire évolutive du genre
Escherichia, qui a divergé des salmonelles il y a environ
© STEPHANIE SCHULLER/SPL/PHANIE
120 millions d’années », explique Erick Denamur YZ,
spécialiste de l’écologie et de l’évolution des micro-
organismes à l’université Paris-Diderot.
 Erick Denamur : unité 722 Inserm/
Paris 7, Ecologie et évolution des micro-
organismes Plasticité et variabilité d’E. Coli
 Patrice Nordmann : unité 914 Inserm, Derrière ces émergences, une plasticité génomique
Résistances émergentes aux antibiotiques,
Service de Bactériologie-Virologie- remarquable, qui permet aux gènes d’entrer et sortir
Parasitologie de l’hôpital de Bicêtre constamment du génome de ces bactéries. « Ainsi, la
4 N° 4  SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011

5. À LA UNE

recombinaison. Une bactérie peut ainsi recevoir des gènes
qu’elles possèdent déjà, mais dans une version différente,
ce qui lui confère un polymorphisme (). Des gènes, qui
n’existent pas chez une bactérie, peuvent aussi lui être
transférés et lui apporter ainsi une nouvelle propriété. Et
à l’inverse, des gènes peuvent aussi être perdus », rappelle
Erick Denamur.
Les antibiotiques coupables
L’émergence de nouvelles souches n’est donc pas nouvelle.
Comment expliquer dès lors que l’apparition de ces
bactéries nous semblent de plus en plus fréquente ?
Pour le spécialiste, il faut regarder du côté du phéno-
mène de résistance. « À la base du processus d’évolu-
tion, il y a certes la variabilité génétique, mais modifiée
par l’intermédiaire des antibiotiques. En effet, au fur et
à mesure de leur utilisation, on sélectionne les variants
© CNRI/SPL/PHANIE
génétiques résistants et ce sont ceux-là qui nous semblent
“ émerger ” », analyse-t-il.
Pour son collègue Patrice Nordmann YZ, chef de
service de bactériologie-virologie-parasitologie, une
catégorie de bactéries, à laquelle appartient E. coli, est
tout particulièrement au cœur de l’affaire. « Les entéro- plus cantonnées à l’hôpital, elles se développent en milieu Klebsiella
bactéries () présentent des multirésistances, contre les- urbain. Et là, leur contrôle est amplement plus compli- pneumoniae,
quelles nous disposons de peu d’antibiotiques, constate qué », pointe Patrice Nordmann. Les spécialistes sur- qu’on trouve
dans l’appareil
le chercheur. Au cours des décennies passées, l’industrie veillent de près trois réservoirs majeurs, le Pakistan, le
respiratoire, digestif
pharmaceutique s’est focalisée sur le développement de Maroc et la Turquie, ainsi que l’Italie et la Grèce dans ou urinaire.
traitements contre les bactéries de type Gram +. Elles une moindre mesure. « Les conditions locales expliquent
ne possèdent qu’une paroi cellulaire et sont donc plus la présence de ces réservoirs, notamment en termes d’hygiène.
faciles à attaquer que les Gram -, qui en possèdent deux. Dans ces pays, les antibiotiques sont employés sans
Travailler sur celles-ci semblait aussi moins rentable. » contrôle, les plus aisés n’hésitant pas à utiliser largement
Résultat : ces entérobactéries continuent d’émerger, tout tous les traitements disponibles, sans cibler la bactérie. La
comme leurs résistances, et les antibiotiques disponibles surpopulation est aussi un facteur essentiel de la plus
ne sont pas assez nombreux pour en venir à bout. rapide dissémination bactérienne », poursuit-il.
En France, le nombre d’épidémies reste faible. Mais le Polymorphisme
Une situation risque de voir se déverser dans l’Hexagone des bactéries Le fait qu’une espèce
présente des individus
sous haute surveillance multirésistantes, issues de ces réservoirs, existe bien. aux caractéristiques
Parmi ces entérobactéries : les représentants du genre « Il devient urgent de dépister tous les patients transférés différentes au sein d’une
Escherichia donc, mais aussi les Klebsiella, avec K. pneu- depuis un hôpital étranger. Sinon, des scénarios à la maro- même population.
moniae, un bacille responsable de pneumonies noso- caine, où une large proportion de la population se trouve
comiales. « Le problème est que ces bactéries ne restent être porteuse de bactéries multirésistantes, est tout à fait
plausible », s’alarme-t-il.
En ligne de mire : des
Entérobactéries
Bactérie connue et reconnue difficultés à venir pour Hôtes habituels de
l’intestin de l’homme
La bactérie ECEH responsable de l’épidémie traiter les maladies liées et des animaux
allemande de mai 2011 a été rapidement à ces bactéries multi-
identifiée : en un week-end, les méthodes résistantes, mais aussi de
de séquençage à haut débit ont permis sérieux problèmes dans
de reconnaître le génome de la « bactérie le domaine préventif.
tueuse ». Celle-ci était en fait déjà « Le jour où le médecin
partiellement connue : dans les années n’aura plus d’antibio-
1990, une souche partageant 93 % de ses tiques efficaces à admi-
séquences avec elle avait été identifiée.
© PHOTOTAKE/BAUMAN/BSIP
nistrer à un patient en
« Financer la recherche fondamentale est
essentielle. Séquencer la diversité bactérienne attente de greffe, c’est
devient plus qu’utile lors d’épidémies : si E. Coli, un pan de la médecine
on connaît déjà une souche, il est plus facile souche moderne qui s’effon-
de l’appréhender », assure Erick Denamur. O157:H7 drera », augure-t-il. I
Alice Bomboy
SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011  N° 4   5

6. • À LA UNE  DÉCOUVERTES • TÊTES CHERCHEUSES • REGARDS SUR LE MONDE • CLINIQUEMENT VÔTRE • GRAND ANGLE • MÉDECINE GÉNÉRALE • ENTREPRENDRE • OPINIONS • STRATÉGIES • BLOC-NOTES
••
••

Le détecteur de pH
La collaboration exceptionnelle d’une équipepe
de l’Inserm avec des chercheurs russes a permis
ermis
de révéler la fonction dans la régulation du pH
d’un récepteur jusqu’alors orphelin : l’IRR.
L
’Insulin-receptor Related ed
Receptor (IRR) a été découvert rt
voici une vingtaine d’années. .
Comme son nom l’indique, l’IRR RR
est de la même famille que le récep-cep-
teur à l’insuline (IR) ou que le récepteur
epteur
aux IGFs (Insuline Growth Factor, IGF-R).
or,
Présent dans certaines cellules de l’orga-
nisme (rein, pancréas ou testicules), on ne
s),
savait pas, jusqu’à présent, à quoi il pouvait “ IRR,
servir exactement. un récepteur au rôle
L’histoire commence par un heureux enfin connu „
hasard de laboratoire, en 2005. Une équipe
de chercheurs russes, dirigée par Alexander Petrenko, à action. En supprimant
l’Institut de chimie du vivant Shemyakin-Ovchinnikov à chez des souris le gène
myakin-Ovchinnikov
Moscou, réalise des expériences sur l’IRR en utilisant, par codant pour ce récepteur,
r
souci d’économie, un lot périmé de milieu de culture qui les chercheurs ont montré
s’est révélé être alcalin. Les chercheurs ont alors observé que leur organisme deve-
heurs
que l’IRR était activé dans ce milieu basique. Ils en ont nait incapable de s’adapter à
ieu
déduit que l’anion hydroxyl (OH-), responsable de l’alca- une charge alcaline, apportée par
linité du milieu, était capable de déclencher un change- exemple par les aliments. Les rongeurs finissaient par
© TEK IMAGE/SPL/PHANIE
ment de conformation du récepteur. Dans l’organisme, développer une alcalose métabolique, provoquant une
cette nouvelle forme d’IRR entraînerait la sécrétion de hausse toxique du pH interne. Normalement, une telle
bicarbonate par les cellules rénales, jouant ainsi un rôle surcharge les aurait conduits à excréter aussitôt du bicar-
essentiel dans la régulation du pH du milieu intérieur, bonate de sodium par voie urinaire, ce qui aurait évité
 Dominique Eladari : l’ensemble des liquides dans lequel baignent nos cellules. toute perturbation du milieu intérieur. « Ces observations
unité 872 Inserm/Paris 6, Forts de cette découverte et en collaboration avec donnent à penser que l’IRR participe à un mécanisme qui
Centre de recherche des Cordeliers
 I.E. Deyev et al. Cell Metab, juin 2011 les chercheurs moscovites, l’équipe de Dominique permet de détecter les variations de pH de l’organisme afin
8;13(6):679-89 Eladari YZ a alors voulu préciser les mécanismes en de pouvoir adapter le transport rénal de bicarbonate et de
corriger les anomalies », explique Dominique Eladari.
Si une partie du voile est levée, des questions sub-
sistent. Entre autres, quel est le rôle exact du récepteur
IRR dans l’estomac ? « Lorsque l’on mange, l’estomac
Un pH contrôlé pour des cellules secrète des acides, ce qui s’accompagne d’une absorption
en pleine santé de bicarbonate par les cellules. Ainsi, il est possible que
ces ions alcalins en activant le récepteur IRR informent
Le pH est un facteur important de la régulation des
l’organisme… qu’il en train de manger ! », précise le
mécanismes cellulaires. On sait en effet que les protéines
sont sensibles aux variations de pH, leur comportement et scientifique. Ces recherches devraient servir également
leurs fonctions peuvent s’en trouver modifiés. Afin de lutter à mieux comprendre les signaux à l’origine de la sensation
contre le développement d’un milieu intérieur trop acide de satiété et donc l’obésité… Mais aussi à mieux cerner
(induit par exemple par la consommation alimentaire de l’hypertension artérielle. En effet, les cellules rénales, qui
protéines animales…) ou trop alcalin (régime végétarien…), sécrètent du bicarbonate et possèdent le récepteur IRR,
le rein est capable d’éliminer soit des protons (acides), soit absorbent également le chlorure de sodium dont l’excès
des anions bicarbonates (alcalins). favorise l’hypertension. La fructueuse et rare collabora-
tion franco-russe a donc de l’avenir ! I Clara Delpas
6 N° 4  SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011

7.  DÉCOUVERTES
Troubles bipolaires Cancer
L’influence des rythmes circadiens Simulation en 3D
Des chercheurs
Psychologique, physiologique, environnementale ou génétique ? L’origine lillois YZ ont mis
des troubles bipolaires reste encore mystérieuse, ce qui rend leur approche au point un outil
si difficile. Un marqueur essentiel a cependant récemment été mis en de simulation
évidence : une altération des fonctions circadiennes, autrement dit des numérique en 3D pour
rythmes veille-sommeil, se manifeste au cours des phases de manie et estimer les risques
de dépression par des changements d’humeur, d’appétit, de sommeil de la thermothérapie
ou d’énergie. Plus surprenant, ces anomalies apparaissent également interstitielle
© GARO/CRH/PHANIE
laser. Encore en
lorsque le malade est serein. Des chercheurs, emmenés par Franck
développement,
Bellivier YZ, du Pôle de génomique médicale à Créteil, viennent de cette méthode,
montrer que cette rythmicité troublée pourrait être liée à des varia- peu invasive,
tions au niveau des gènes circadiens, ce qui influencerait l’expression utilise un laser de
des troubles, mais aussi la réponse aux traitements prodigués. A. B. faible puissance L’imagerie en 3D
Franck Bellivier : unité 955 Inserm/Paris 12 Créteil, Institut Mondor de recherche biomédicale (IMRB) afin d’induire la permet de cibler les
 V. Milhiet et al. J Physiol, 13 juillet 2011 coagulation de la contours de la tumeur.
zone nécrosée, dont
le volume peut être contrôlé, ce qui réduit les risques
de dommage sur les structures saines environnantes.
Les résultats des simulations, visant à mesurer
l’augmentation de température générée par le laser
Image et le volume de dommages thermiques produits, sont
de synthèse conformes à ceux obtenus lors des tests précliniques
d’un virus réalisés sur des rats. Ce qui laisse augurer de
(en violet) possibles simulations sur le modèle humain. A. B.
et d’anticorps  Unité 703 Inserm/Lille 2, Thérapies interventionnelles assistées par l’image et la simulation (Thiais)
(en vert)  M. Marqa et al. BioMedical Engineering, 2011; 10:45 doi:10.1186/1475-925X-10-45

© SPACE IMAGING EUROPE/SPL/PHANIE
QUESACO ?
comme Biocide
Les biocides sont des substances chimiques destinées à détruire
des organismes jugés nuisibles par l’homme, en particulier des
micro-organismes pathogènes et les insectes ravageurs des
cultures. Pesticides et antibiotiques en sont les représentants
les plus connus. Mais leurs effets potentiels sur la reproduction
Immunologie sont une préoccupation pour les pouvoirs publics. L’expertise
collective de l’Inserm, Reproduction et environnement, fait
Les immunoglobulines le point sur leur action de perturbateurs endocriniens. J. C.
sous influence
Des chercheurs de l’Institut de génétique et de biologie
 w ww.inserm.fr
moléculaire et cellulaire YZ viennent d’éclairer
les mécanismes à l’origine de la diversification des
anticorps, pilier de l’efficacité du système immunitaire. G GÉNÉTIQUE : ÉPISSAGE À GÉOMÉTRIE VARIABLE
Dans le Journal of Experimental Medicine du 11 juillet, Comment un gène code-t-il pour plusieurs protéines ? Pour répondre,
ils expliquent que l’enzyme AID (cytidine désaminase Cameron Mackereth (Institut européen de chimie et biologie) et des collègues
induite par activation) s’associe avec d’autres allemands et espagnols se sont intéressés au fonctionnement de la protéine
protéines pour agir sans risques sur les gènes des U2AF65. Ce facteur d’épissage permet de couper certains segments de
l’ARN avant qu’il ne soit transcrit : selon les excisions effectuées, un gène
immunoglobulines et contribuer à leur adaptation. peut ainsi coder pour plusieurs protéines. Les chercheurs, dont les résultats
Ce mécanisme pourrait être imité artificiellement pour sont publiés dans Nature, ont montré que les variations d’épissage étaient
développer des vaccins plus efficaces et de nouvelles liées à une oscillation de la conformation de U2AF65 : fermée, elle est
thérapies anti-cancéreuses. A. B. inactive, alors qu’elle passe en forme ouverte quand elle est en contact
 Unité 964/Université de Strasbourg, Institut de génétique et de biologie moléculaire
avec les segments à exciser. Des mutations affectant cette protéine sont
et cellulaire (IGBMC) susceptibles de modifier la synthèse protéique. A. B.
 B. P. Jeevan Raj, et al. J Exp Med, 11 juillet 2011; en ligne : jem.20110118.  C. D. Mackereth et al. Nature, 21 juillet 2011; 475 : 408–411,
SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011  N° 4   7

8.  DÉCOUVERTES
Vision Cognition
Sous les feux des LED Le frein de l’anxiété
Pour comprendre les bases neurales des
interactions entre l’anxiété et le contrôle cognitif,
© NATIONAL PHYSICAL LABORATORY/SPL/PHANIE
des chercheurs de l’université Pierre-et-Marie-
Curie YZ ont comparé sous IRM fonctionnelle
les réponses cérébrales de participants en bonne
santé et de patients présentant des troubles de
l’anxiété. Le but ? Déterminer l’impact du stress
sur le réseau cérébral impliqué dans le contrôle
cognitif. Les scientifiques ont ainsi remarqué que,
face à une tâche stressante, le premier groupe,
Laboratoire sain, se caractérisait par une activation accrue
de recherche dans une région impliquée dans le contrôle cognitif
sur les LED (le cortex gauche préfrontal dorsolatéral), ainsi
que par une diminution de l’activation dans une
Les diodes électro-luminescentes sont en passe de devenir la principale zone liée à l’anxiété (le cortex droit préfrontal
source d’éclairage domestique. Des chercheurs de l’Inserm YZ ont été ventrolatéral). Chez les patients anxieux, cette
missionnés par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, modulation différenciée entre cortex n’apparaît pas,
de l’environnement et du travail (Anses) pour estimer les risques que leur ce qui expliquerait les difficultés éprouvées par ces
utilisation comporte pour la rétine. Conclusions : les données manquent sur personnes à s’adapter à des tâches cognitives. A. B.
leur toxicité et des évaluations doivent être rapidement menées, notamment  Unité 975 Inserm/Paris 6, Centre de recherches en neurosciences de la Pitié-Salpétrière
afin d’étudier les conséquences d’une exposition à vie à cette nouvelle  L. Koric et al., Hum Brain Mapp, 18 juillet 2011; doi: 10.1002/hbm.21340
lumière sur les photorécepteurs rétiniens. A. B.
 Unité 872 Inserm/Paris 6 , Physiopathologie des maladies oculaires, Centre de recherche des Cordeliers
 F. Behar-Cohen, et al. Progress in Retinal and Eye Research, juillet 2011; 30(4) : 239-257
1,1 an
C’est le temps travaillé en moins par
G CANCER : LES
TUMEURS PRÉCOCES
Neurosciences les personnes diabétiques au cours
DÉBUSQUÉES
Ces tumeurs restent
de leur vie professionnelle. Retraite
Un cerveau modèle anticipée plus fréquente et mise en
souvent indétectables par
l’imagerie médicale, mais
invalidité accrue seraient responsables des recherches menées
Créer un modèle du cerveau humain et de son activité sur les petits animaux
en 2023, c’est l’objectif que se sont fixé les chercheurs de cette diminution du temps de
pourraient changer la
européens du Human Brain Project (HBP), sous la carrière. Des résultats tirés de l’étude donne. Des appareils
direction du neurobiologiste Henry Markram YZ. menée par une équipe Inserm YZ miniatures, fondés sur la
À partir de cette simulation informatique, les spécia- sur la cohorte de salariés d’EDF-GDF, stimulation par une source
Gazel, entre 1989 et 2007. J. C. infrarouge de colorants
listes espèrent mieux comprendre le cerveau humain fluorescents préalablement
et en tirer de nouvelles pistes thérapeutiques, contre  Unité 1018 Inserm/Paris 11, Centre de recherche en épidémiologie
et santé des populations injectés, ont été mis au
le vieillissement par exemple. Cela permettrait égale-  E. Herquelot et al, Diabetes care, juin 2011; 34(6) : 1344-1349
point pour étudier rats
ment l’élaboration de nouvelles méthodes d’appren- et souris. Adaptés à
l’homme, ils pourraient
tissage. Dirigé par l’École polytechnique fédérale de révéler des mini-structures
Lausanne, le projet rassemble déjà treize universités dans les tissus, comme
ou institutions de recherche, dont l’unité de la formation de petits
neuroimagerie cognitive CEA-Inserm de vaisseaux sanguins
NeuroSpin à Gif-sur-Yvette YZ. Le HBP a (angiogenèse) autour de
tumeurs de moins d’un
été présélectionné parmi cinq autres projets millimètre, espèrent Alain
par l’Union européenne. S’il est retenu, il bé- Le Pape, chercheur, et ses
néficiera d’un budget de 100 millions d’euros collègues tourangeaux YZ.
annuels pendant dix ans. Alors que les États- Dans le cas du cancer
du sein, par exemple, les
Unis se lancent dans un projet similaire, la mammographies peinent
conquête du cerveau humain se révèle à différencier ce marqueur
désormais le nouveau défi à relever. M.L. L. d’un simple kyste ou d’une
 Henry Markram : directeur de HBP à l’École polytechnique fédérale calcification. A. B.
© BLUE BRAIN/HBP
de Lausanne (EPFL)  Unité 618 Inserm/Université
Unité 992 Inserm-CEA/Paris 11, Neuroimagerie cognitive de Tours-François-Rabelais, Protéases
Modélisation

et vectorisation pulmonaires
d’un neurone  S. Pesnel et al. Eur J Nucl Med Mol
www.humanbrainproject.eu Imaging; DOI 10.1007/s00259-011-1857-2
8 N° 4  SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011

9.  DÉCOUVERTES

Dans l’intimité
de nos neurones
Plonger au cœur de notre cerveau et voir
in vivo son fonctionnement, c’est désormais
possible grâce à l’imagerie biphotonique.
Une technique qui va permettre de
© INSERM, S. CHARPAK
mieux connaître notre encéphale.
C
omprendre le fonctionnement du cerveau est le
Capillaires Graal de la physiologie moderne. Or, pour mieux
déchiffrer cet organe vital, il faut pouvoir l’obser-
Ce sont les vaisseaux
sanguins les plus petits ver in vivo par des moyens non invasifs. Un véritable défi
et les plus fins. Déployés que des chercheurs Inserm YZ viennent de relever. Dans Cartographie
en arborescence, ils de la pression partielle
relient les veinules et les la revue Nature Medicine de juin, ils détaillent comment en oxygène dans les vaisseaux du cerveau.
artérioles, et ferment ils sont parvenus à mesurer, de manière non invasive, le Les couleurs indiquent des taux en oxygène
ainsi la boucle du flux sanguin et la pression d’oxygène dans le bulbe olfac- différents dans les vaisseaux.
réseau de la circulation tif d’un rat, cette région du cerveau où sont traitées les
sanguine. Les capillaires
fournissent aux cellules
informations liées au sens de l’odorat. Pour cela, ils ont
les nutriments et le eu recours à une technologie de microscopie en plein le flux sanguin dans les capillaires () du cerveau, ainsi
dioxygène. développement : l’imagerie biphotonique qui permet de que la pression d’oxygène à une profondeur de 300 à
pallier les problèmes de la microscopie traditionnelle, 400 micromètres. Le tout avec une précision spatiale de
monophotonique, inefficace au cœur des tissus. En effet, l’ordre du micron et une résolution temporelle inférieure
au delà d’une centaine de microns de profondeur, les à une seconde. La mesure simultanée de ces deux para-
tissus biologiques diffractent fortement la lumière et les mètres a permis de montrer que la concentration de l’oxy-
images obtenues sont floues. gène, tant dans les vaisseaux que dans le tissu cérébral,
Combinée à l’emploi de marqueurs moléculaires fluctuait au cours d’une activation sensorielle. Quant à la
fluorescents, l’imagerie biphotonique permet, elle, de mesure de la pression en oxygène, elle s’effectuait, aupara-
 Unité 603 Inserm/Paris 5, Neurophysiologie
et nouvelles microscopies
plonger jusqu’à 1 mm à l’intérieur des organes sans les vant, via des électrodes de Clark. Ce système très invasif,
 J. Lecoq et al. Nature Medicine, juin 2011 ; endommager. «Au lieu d’exciter les marqueurs fluorescents puisque les électrodes devaient
17 (7) : 893-898 avec un seul photon de forte énergie, nous utilisons deux pho- “ Une plongée être plantées dans le cerveau,
tons d’énergie moitié moindre mais sans dommage permettait uniquement de
appliqués simultanément, précise dans les organes „ mesurer l’oxygène dans le tissu
Serge Charpak, directeur du labo- cérébral. L’étude a également
Comment ratoire. Cela présente un double
avantage, d’une part, nous pouvons
apporté la preuve de ce que des modèles théoriques
laissaient supposer: dans les capillaires du cerveau, le sang
ça marche ? travailler avec des longueurs d’onde n’est pas oxygéné de manière homogène, les régions
Les techniques d’imagerie de 800 à 1 000 nm qui pénètrent entourant les globules rouges sont plus oxygénées que le
biphotonique consistent à envoyer plus profondément les tissus et, reste du plasma sanguin. Et grâce à l’imagerie biphoto-
deux photons sur les tissus d’autre part, l’excitation du mar- nique, ce phénomène peut être observé directement.
observés au moyen de lasers à queur fluorescent et son émission Par ailleurs, l’imagerie biphotonique devrait permettre
impulsions ultracourtes. Lorsque lumineuse se font sur un point à terme d’explorer plus facilement les affections neuro-
la molécule ciblée absorbe
simultanément deux photons
focal extrêmement précis, environ logiques qui se traduisent par une modification des
infrarouges, elle passe de son état 1 micromètre cube. » Résultat, la apports en oxygène des tissus cérébraux, tels que les
de repos à un état excité. Lors phototoxicité et les interférences accidents vasculaires cérébraux ou encore les maladies
de son retour à l’état de repos, lumineuses qui parasitaient neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer. I
la molécule émet un signal de l’image en microscopie de fluores- Erwan Lecomte
fluorescence, soit un seul photon cence traditionnelle sont réduites.
d’une longueur d’onde visible. Grâce à ce procédé, l’équipe a
réussi à mesurer simultanément  Nouvelle technique d’exploration fine du cerveau
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SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011  N° 4   9

10. ➜ DÉCOUVERTES
CANCER
Pourquoi les cellules
ont la bougeotte
© INSERM/CEA/DANIELLE GULINO-DEBRAC
L’équipe Inserm de Jacques Camonis, à l’Institut
Curie, vient de faire un pas en avant dans la
compréhension des mécanismes de la migration
des cellules. Impliquée dans les cancers,
c’est une cible thérapeutique prometteuse.
Cellules endothéliales humaines mises en culture. En
N
os cellules bougent, que ce soit lors du déve- vert, la VE-cadhérine, qui souligne les jonctions entre les
cellules, en bleu, les noyaux des cellules, en rouge, les
loppement de l’embryon, ou de la réponse filaments d’actine qui maintiennent la forme des cellules.
immunitaire. Mais aussi dans d’autres
situations plus inquiétantes comme les cancers, lorsque c’est-à-dire se désolidarisent les unes des autres et sont
des cellules malignes parviennent à migrer et à former des résume
métastases. Cette aptitude à se déplacer, ou motilité, repose Maria-Carla Parrini dans la revue Molecular Cell.
sur la formation d’un réseau de laments d’actine, une pro- La motilité est contrôlée par de nombreuses voies de
 Front
de migration
téine indispensable à l’architecture et aux mouvements des
cellules, au niveau du front de migration(). Comment cette en cascade qui permettent aux éléments d’une cellule
Partie avant de la de détecter les signaux externes et d’y répondre. L’une
membranaire cellulaire
lorsque la cellule se recherche. Car, si toutes les cellules de notre corps peuvent
déplace. produire de l’actine, toutes ne sont pas mobiles en temps la littérature médicale depuis 20 ans, on sait qu’elle
déclenche la formation des laments d’actine.
la peau, des intestins et des seins. Et pourtant, ces tissus sont L’équipe de Jacques Camonis a simulé une blessure
☛ Maria-Carla Parrini, le siège des cancers les plus répan- dans une monocouche de cellules
Jacques Camonis : unité 830 Inserm/
Paris 5, Génétique et biologie des cancers
dus.
� M.-C. Parrini et al. Molecular Cell 42, dans le corps parce que ces cellules les cellules se désolidarisent et y plantant une pipette. Les cher-
650–661, June 10, 2011 deviennent mésenchymateuses, cheurs ont ensuite observé que les
cellules du voisinage commençaient
à migrer pour assurer la cicatrisation de la blessure. Ils ont
ainsi montré qu’une protéine, SH3BP1, était essentielle à
SH3BP1, une molécule essentielle la migration des cellules réparatrices. En e et, les cellules
Légendes chez qui les chercheurs avaient bloqué l’expression du gène
infographieIque codant pour cette protéine migraient moins bien. En temps
nonseruptio normal, SH3BP1 inactive Rac, la protéine clé de la voie
quamenimi,
sim imilit ullo
ea pe accum, d’un réseau d’actine mal organisé, et par conséquent d’avoir
quia voluptaquis du mal à avancer dans la bonne direction.
moluptae dis Par ailleurs, il existe un lien entre la voie Rac et une autre voie,
moluptaquiam dont on connaît depuis une dizaine d’années le rôle dans le
rectem quia tra c de vésicules de sécrétion vers la membrane cellulaire
illab ipiendam,
sitatur, assinul complexe protéique de cette voie, l’exocyste, interagit direc-
liquaeprovid ea tement avec SH3BP1.
que con cullab transporte SH3BP1 jusqu’au front de migration, schématise
id mincturepro
coressinti omnis
Maria-Carla Parrini. Là, SH3BP1 agit sur la voie Rac et la
es simporeseque formation du réseau d’actine, permettant ainsi une migration
© SYLVIE DESSERT
laborru ptasimint e cace. » Ces découvertes sont précieuses. En e et, cette
eatur mo voloris connexion entre ces deux voies que sont Ral et Rac permet
aut laboris no d’ores et déjà d’envisager de nouvelles stratégies pour inhiber
la migration des cellules cancéreuses. Clara Delpas
10 ● ● N° 4 ● SEPTEMBRE - OCTOBRE 2011

11.  DÉCOUVERTES
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
Où en est la France ?
Le Bulletin épidémiologique hebdomadaire vient de publier un numéro
sur l’assistance médicale à la procréation. Premier constat : en 2009,
les techniques d’AMP ont permis la naissance de 21 759 enfants,
soit 2,6 % des naissances en France. Un chiffre
19 dons d'embryons
assez stable depuis 2005. Quelles en sont les raisons ?
ons 190 dons d'ovocytes 

Et quelles perspectives pour ces techniques ? 1110 dons de
spermatozoïdes
2416
TEC (transfert
d’embryons
L
congelés)
e 7 juillet dernier, la loi de bioéthique a été publiée
au Journal Officiel. Le cadre médical de l’assistance
médicale à la procréation (AMP) y a été réaffirmé :
FIV 5400
La fécondation inséminations
intraconjugales
elle reste limitée aux couples en âge de procréer et qui in vitro Répartition des actes
souffrent d’infertilité. « Cette stricte réglementation peut repose d’assistance médicale
FIV
sur deux 8160 à la procréation en 2009
expliquer que le nombre de tentatives d’AMP reste stable techniques : FIV avec ICSI
en France, mais aussi que des personnes recherchent dans la FIV
d’autres pays des solutions à leur attente », explique Pierre classique (les Dans 95 %
Jouannet YZ qui a coordonné le numéro du Bulletin spermatozoïdes des cas,
épidémiologique hebdomadaire du 14 juin dédié à l’AMP. rencontrent les les enfants
ovocytes dans un 4464 sont issus
Couples homosexuels, femmes seules ou ménopausées milieu de culture) et FIV classique des gamètes
n’y ont pas accès en France, contrairement à d’autres pays l’ICSI. Cette technique du couple.
comme la Belgique, l’Espagne ou la Grèce. Et les patientes consiste en l’injection
© CAROLE FUMAT
françaises qui s’y rendent ont surtout recours aux dons de intra-cytoplasmique SOURCE : AGENCE DE LA BIOMÉDECINE
BI

d’un spermatozoïde
sperme ou d’ovocyte, ou encore à la gestation pour autrui. dans l’ovocyte.
Mais certaines pourraient scientifique de l’ABM, souligne cependant les efforts dans
en toute légitimité bénéfi- ce sens : « En 2004, nous étions en moyenne à une réim-
70 %
c’est le pourcentage des
cier d’une AMP dans notre
pays, notamment pour les
plantation de 2,15 embryons, aujourd’hui nous sommes
à 1,8. D’ailleurs, le taux moyen d’accouchements gémel-
couples qui deviennent dons d’ovocyte. Alors pour- laires en FIV en 2009 est de 18 %. » Pour améliorer encore
parents en commençant quoi traverser les frontières? ces chiffres, Pierre Jouannet prône, chez les femmes les
un parcours de FIV :  Pierre Jouannet : Centre de recherche
41 % lors d’une des
Parce que les délais d’attente Sens, éthique, société (CNRS/Université plus jeunes et les plus fertiles, le transfert sélectif d’un
Paris -Descartes), ancien président de la
4 tentatives de FIV, 11 % vont parfois jusqu’à 5 ans… fédération des Cecos
embryon, celui doté des meilleures chances de s’implanter.
par adoption, 11 % par Dans son rapport d’activité  BEH, 4 juin 2011; 23-24
« Les recherches actuellement menées sur les premiers stades
conception naturelle et de 2010, l’Agence de la bio-  Revue adsp, juin 2011; 75 de développement devraient nous permettre de définir des
7 % grâce à de nouveaux médecine (ABM) le recon- critères rigoureux de sélection et privilégier
traitements. naît : « La situation du don le transfert d’un seul embryon », confirme
d’ovocytes en France est pré- Françoise Merlet.
occupante. » En 2009, seules 328 femmes ont fait des dons, Autre perspective de l’AMP : la cryoconser-
© AFP PHOTO/JEFF PACHOUD
ce qui a permis 933 FIV () et 190 naissances. « Ce nombre vation des gamètes et des tissus germinaux
est très largement insuffisant car, à raison de deux couples rece- (ovaires et testicules), notamment pour
veurs pouvant bénéficier des ovocytes issus d’une donneuse, il contrer les effets destructeurs d’une chimio-
aurait fallu 800 donneuses supplémentaires. » Résultat : plus thérapie sur les organes reproducteurs.
de 1 600 couples étaient en attente d’un don fin 2009. « Avec l’Institut national du cancer et les pro-
Pour Pierre Jouannet, l’AMP dans notre pays est aussi fessionnels, nous travaillons sur les possibilités
confrontée à une « épidémie de grossesses multiples », Ysaline, de préserver la fertilité, notamment lorsque le
conséquence du transfert de plusieurs embryons au une première traitement anticancéreux intervient avant la puberté», assure
cours des FIV. « En 2006, le taux de naissances multiples en France ! Françoise Merlet. Pour les femmes, le tissu ovarien serait
en France était de 20,6 % contre 5,8 % en Suède. Or ces prélevé, conservé, puis regreffé après le traitement. Une
grossesses multiples comportent des risques non négligeables possibilité qui a déjà fait ses preuves : en 2009, Ysaline est le
de complications pour les femmes et les enfants. » Françoise
Merlet, médecin référent AMP à la Direction médicale et  www.agence-
biomedecine.fr
premier bébé français né suite à une autogreffe ovarienne.
Une naissance naturelle. I Gaëlle Lahoreau
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