Volume 22, numéro 6-7, juin–juillet 2006
Sommaire (24 articles)
Éditorial / Editorial
Nouvelles / News
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HIRA, une molécule de l’oeuf qui contrôle la formation du pronucleus mâle
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Une nouvelle cellule dendritique impliquée dans l’immunité anti-tumorale
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Cernunnos, un nouveau facteur de la réparation de l’ADN essentiel pour le système immunitaire
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Un polymorphisme fréquent dans le promoteur d’un chimio-attractant des monocytes modifie la susceptibilité à la tuberculose pulmonaire
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Hypocrétines : entre l’envie et le besoin : …ou l’émergence d’une nouvelle voie d’origine hypothalamique impliquée dans la motivation et l’addiction
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Polarité planaire et polykystose rénale
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Le RF9, un antagoniste puissant et sélectif des récepteurs du neuropeptide FF, prévient le développement de la tolérance aux opiacés
Brèves / Short News
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Brèves
Jean-Claude Ameisen, Raymond Ardaillou, Armand Bensussan, Christian Schmitt, Marie-Christine Bohler, Pascale Borensztein, Hervé Chneiweiss, Dominique Costagliola, Laure Coulombel, Alain Ehrenberg, Jacques Epelbaum, Évelyne Ferrary, Pascal Ferré, Gérard Friedlander, Thierry Galli, Hélène Gilgenkrantz, Simone Gilgenkrantz, Richard Hamelin, Stéphane Hatem, Dominique Labie, Olivier Lortholary, Anne-Marie Moulin, Lucie Parent et Rémy Sauvé
p. 581–587
M/S revues / M/S Reviews
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Pollution atmosphérique et poumon : approche épidémiologique
Isabella Annesi-Maesano et William Dab
p. 589–594
RésuméFR :
L’appareil respiratoire constitue une voie d’exposition privilégiée pour les aérocontaminants, qu’il s’agisse de gaz ou de particules qui peuvent avoir des effets nocifs à court ou long terme. En moyenne, l’homme respire 15 m3 d’air par jour et, en milieu urbain, passe plus de 80 % de son temps à l’intérieur des locaux. La diversité des méthodes épidémiologiques utilisées par plusieurs équipes dans des lieux différents et la cohérence générale de ces observations montrent que les effets à court ou long terme de l’exposition aux polluants de l’intérieur et de l’extérieur des locaux, bien que faibles, restent décelables.
EN :
Epidemiological evidence has concurred with clinical and experimental evidence to correlate current levels of ambient air pollution, both indoors and outdoors, with respiratory effects. In this respect, the use of specific epidemiological methods has been crucial. Common outdoor pollutants are particulate matter, nitrogen dioxide, carbon monoxide, volatile organic compounds and ozone. Short-term effects of outdoor air pollution include changes in lung function, respiratory symptoms and mortality due to respiratory causes. Increase in the use of health care resources has also been associated with short-term effects of air pollution. Long-term effects of cumulated exposure to urban air pollution include lung growth impairment, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), lung cancer, and probably the development of asthma and allergies. Lung cancer and COPD have been related to a shorter life expectancy. Common indoor pollutants are environmental tobacco smoke, particulate matter, nitrogen dioxide, carbon monoxide, volatile organic compounds and biological allergens. Concentrations of these pollutants can be many times higher indoors than outdoors. Indoor air pollution may increase the risk of irritation phenomena, allergic sensitisation, acute and chronic respiratory disorders and lung function impairment. Recent conservative estimates have shown that 1.5–2 million deaths per year worldwide could be attributed to indoor air pollution. Further epidemiological research is necessary to better evaluate the respiratory health effects of air pollution and to implement protective programmes for public health.
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L’expectoration induite, outil de diagnostic de l’asthme professionnel
Catherine Lemière et Jean-Luc Malo
p. 595–600
RésuméFR :
Le diagnostic de l’asthme professionnel (AP) repose essentiellement sur la mise en évidence de changements fonctionnels respiratoires consécutifs à une exposition à des agents présents en milieu de travail. L’expectoration induite permet d’évaluer de façon répétée l’inflammation bronchique de la plupart des sujets victimes d’un AP. Ceux-ci présentent, pour la plupart, une éosinophilie bronchique lors de l’exposition à l’agent causal de leur AP. Cette éosinophilie disparaît ou diminue quand les sujets ne sont plus exposés à l’agent qui induit l’AP. Elle se manifeste également lorsque ces patients sont exposés en laboratoire à l’agent professionnel en cause. La persistance d’une inflammation bronchique chez les sujets atteints d’AP, que l’on a soustraits à l’agent à l’origine de leur maladie, pourrait être un facteur de mauvais pronostic. Le recours à l’expectoration induite est, à notre point de vue, un outil utile dans le diagnostic et le suivi de l’AP. Son rôle dans la surveillance de travailleurs à risque d’être victime de l’AP reste cependant à être déterminé.
EN :
The diagnosis of occupational asthma relies mainly on the demonstration of changes in airway calibre and airway responsiveness after exposure to occupational agents in the laboratory or at the workplace. However, spirometry or peak expiratory flow measurements may be open to misinterpretation when they are not performed optimally. As in non-occupational asthma, airway inflammation is one of the main characteristics of occupational asthma. Induced sputum, a non invasive method to assess airway inflammation, has been successfully used in the management of asthma. This article reviews the studies that have investigated and characterized the changes in sputum cell counts occurring in subjects with occupational asthma after exposure to occupational agents in the laboratory or at the workplace in order to assess the place of induced sputum in the investigation of occupational asthma. It also reviews the use of induced sputum during the follow-up of workers with occupational asthma after removal from exposure. This article also describes a new condition identified thanks to the use of induced sputum : occupational eosinophilic bronchitis. In conclusion, induced sputum is a useful tool in the investigation of occupational asthma. Its use on a regular basis in the investigation of occupational asthma also allows for the possibility of diagnosis of overlooked conditions such as occupational eosinophilic bronchitis. Its role in the surveillance of workers at risk to develop occupational asthma remains to be determined.
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La légionellose
Elisabeth Bouvet
p. 601–606
RésuméFR :
Bien qu’on ne retrouve pas l’origine de la contamination dans la moitié des cas de légionellose humaine, on sait que cette maladie est la conséquence de la contamination presque obligatoire des réseaux d’installations d’eau chaude par Legionella pneumophila, et l’inhalation par l’homme de gouttelettes infectées. La pathologie consiste le plus souvent en une pneumopathie relativement grave. La maîtrise du niveau de contamination des différentes installations hydriques productrices d’aérosols est impérative pour éviter les conséquences sanitaires graves, qui ne peuvent être prévenues par une action sur la cible humaine. La plupart des réservoirs actuellement identifiés sont les tours aéroréfrigérantes et les réseaux de distribution d’eau chaude. La prise en compte de ce risque dans les établissements hospitaliers ou thermaux a conduit à la mise en oeuvre de nombreuses mesures de désinfection et de contrôle, qui commencent à montrer une certaine efficacité sur la survenue de nouveaux cas dans ces établissements, aujourd’hui en nette diminution.
EN :
Although one does not find the origin of the contamination in the human half of the cases of legionellosis, one knows that this disease is the consequence of the almost obligatory contamination of the networks of installations of hot water by Legionella pneumophila, and the inhalation by the man of infected droplets. Pathology generally consists of a relatively serious pneumopathy. The control of the level of contamination of the various producing hydrous installations of aerosols is imperative to avoid the serious medical consequences, which cannot be prevented by an action on the human target. The majority of the currently identified tanks are the air and cool towers and the distribution networks of hot water. The taking into account of this risk in the hospitals or thermal led to the implementation of many measurements of disinfection and control, which start to show a certain effectiveness on which has occurred of new cases in these establishments, today in clear reduction.
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La neurogenèse bulbaire et son impact neurologique
Antoine de Chevigny et Pierre-Marie Lledo
p. 607–613
RésuméFR :
La découverte de cellules souches au coeur du cerveau adulte bouleversa le dogme, central en neurobiologie, selon lequel le cerveau mature est une structure stable qui n’évolue plus. Depuis quelques années, les neurobiologistes constatent que, même parvenu au stade adulte, le cerveau reste encore capable de fabriquer des neurones qui s’intègrent aux réseaux existants. De façon constitutive, deux régions cérébrales (le bulbe olfactif et l’hippocampe) sont capables d’intégrer de nouveaux neurones et de tirer profit de cette jouvence neurale. Les nouveaux neurones sont issus de progéniteurs ayant des propriétés de cellules-souches neurales, et situés dans des régions particulières : la zone sous-ventriculaire pour les progéniteurs bulbaires, et la zone sous-granulaire pour les progéniteurs de l’hippocampe. Nombre de facteurs génétiques et épigénétiques régulant la prolifération des cellules souches, la migration, la différenciation et la survie des nouvelles cellules ont été identifiés et leurs mécanismes d’action élucidés. Cette capacité à produire de nouvelles cellules permet au cerveau adulte de s’adapter aux changements survenant dans son entourage ; en cas de lésion ou de maladie, notamment, elle lui offre une possibilité de pouvoir se réparer. Dans cette synthèse, nous décrirons les différentes étapes par lesquelles une cellule-souche neurale produit des neurones destinés au bulbe olfactif, en insistant sur la façon dont cette production peut être régulée. Cette exploration nous conduira à décrire les résultats récents qui témoignent du potentiel réparateur des progéniteurs endogènes du système olfactif. Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles stratégies visant à détourner, depuis leur zone germinative, les neurones nouvellement formés dans un cerveau adulte.
EN :
Contrary to the long-held dogma according to which the adult mammalian brain does not produce neurons anymore, neuronal turnover has been reported in two discrete areas of the adult brain: the hippocampus and the olfactory bulb. Adult-generated neurons are produced from neural stem cells located in the hippocampal subgranular zone and the subventricular zone of the lateral ventricles. Recently, number of genetic and epigenetic factors that modulate proliferation of stem cells, migration, differentiation and survival of newborn neurons have been characterized. We know that neurogenesis increases in the diseased brain, after stroke or after traumatic brain injury. Importantly, progenitors from the subventricular zone, but not from the subgranular zone, are incorporated at the sites of injury, where they replace some of the degenerated neurons. Thus, the central nervous system has the capacity to regenerate itself after injury and, today, researchers develop strategies aimed at promoting neurogenesis in diseased areas. This basic research is attracting a lot of attention because of the hope that it will lead to regeneration and reconstruction therapy for the damaged brain. In this review, we discuss major findings concerning the organization of the neurogenic niche located in the subventricular zone and examine both intrinsic and extrinsic factors that regulate adult neurogenesis. Then, we present evidences for the intrinsic capability of the adult brain for cell replacement, and shed light on recent works demonstrating that one can greatly enhance appropriate brain cell replacement by using molecular cues known to endogenously control proliferation, migration, differentiation and/or survival of subventricular zone progenitors. Finally, we review some of the advantages and limits of strategies aimed at using endogenous progenitors and their relevance to human clinics.
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Activation de l’ostéoclasie par les endotoxines bactériennes au cours des maladies parodontales
Philippe Doucet et Morgan Lowenstein
p. 614–618
RésuméFR :
Les maladies parodontales sont des pathologies inflammatoires d’origine infectieuse. Leur influence sur d’autres pathologies, comme le diabète ou certaines affections cadiovasculaires, implique un meilleur contrôle de ces maladies, et par conséquent une meilleure compréhension de leurs processus d’évolution. Les destructions tissulaires liées aux maladies parodontales sont principalement dues à la présence, dans le sillon gingivodentaire (ou sulcus), des lipopolysaccharides présents à la surface des bactéries à Gram négatif. Parmi les tissus lésés, la destruction de l’os alvéolaire est particulièrement problématique, en raison de son irréversibilité. Cette destruction tissulaire se produit selon deux voies, directe et indirecte : dans la voie indirecte, les LPS induisent la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, qui vont déclencher une chaîne de réactions menant à l’activation des ostéoclastes ; dans la voie directe, les LPS (lipopolysaccharides) peuvent stimuler les ostéoblastes, les pré-ostéoclastes et les ostéoclastes par une voie indépendante des cytokines inflammatoires. La découverte récente de l’implication du système RANK/RANK-L dans l’activation des ostéoclastes a donné un nouvel élan à la compréhension des mécanismes impliqués dans la destruction de l’os alvéolaire.
EN :
During periodontal infections, bacterial lipopolysaccharides (LPS) from Gram negative bacteria, along with other bacterial products, drive alveolar bone destruction. Tissue destruction occurs through both direct and indirect pathways. In the indirect pathway, LPS induce the secretion of proinflammatory cytokines, which in turn provokes a cascade of reactions leading to osteoclasts activation. In the direct pathway, LPS stimulate osteoblasts, osteoclasts precursors and osteoclasts, with an inflammatory cytokines independent manner. In this paper, the mechanisms involved in these two pathways are reviewed.
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Myc et compétitions intercellulaires chez la drosophile
Olivier Albagli et Hélène Pelczar
p. 621–625
RésuméFR :
La différenciation cellulaire repose en partie sur des mécanismes de sélection, notamment par compétition vis-à-vis de facteurs extrinsèques vitaux présents en quantité limitante ; mais quels sont les déterminants internes gouvernant l’aptitude des cellules dans ce type de compétition ? De récents travaux menés sur le disque imaginal de l’aile de drosophile en identifie un, la protéine d-Myc. En effet, le niveau relatif d’expression de d-Myc par les cellules de cet épithélium détermine l’issue de leur compétition, les cellules les mieux pourvues tendant à surcroître, au détriment de leur voisines qui disparaissent par apoptose. Un niveau relativement élevé de d-Myc confère donc un avantage compétitif décisif, probablement en stimulant la biogenèse des ribosomes, ce qui augmenterait la capacité des cellules à recevoir, voire à accaparer, des facteurs extrinsèques vitaux, en particulier Dpp (decapentaplegic). Ces résultats pourraient expliquer comment une surexpression des protéines Myc de vertébrés contribue à la tumorigenèse et, par conséquent, éclairer les liens unissant métabolisme et cancer.
EN :
Cell differentiation and organ shaping proceed not only upon instructive but also upon competitive cell-cell interactions. In the proliferating epithelium forming the larval Drosophila wing disc, cell competition contributes to the fidelity of the organogenesis. Several recent studies show how d-myc, encoding a bHLH/LZ transcription factor homologous to vertebrate Myc proteins, controls cell competition during wing development. In this model, any experiment leading to the confrontation of two populations differing by their levels of d-Myc expression, even in a two-fold ratio, gives rise to a competition characterized both by an overgrowth of the population having the highest level and an apoptotic elimination of the neighbouring « weakly » expressing cells. As a consequence of the mutually compensating nature of these two processes, the final size of the wing remains unchanged. Importantly, lowering or elevating d-Myc expression to the same extent in all cells of the disc does not trigger competition. This indicates that competition is linked to a spatial heterogeneity in, and not to the absolute level of, d-Myc expression. Both vertebrate and Drosophila Myc proteins stimulate ribosome biogenesis, and genetic evidence in Drosophila suggests that this property underlies the strong competitive advantage imparted by its relatively high expression. Accordingly, it is proposed, although not proved, that the more the wing cells express d-Myc and amplify their protein synthesis apparatus, the more they bind, internalize, and transduce the vital and limiting growth factor Dpp, which in turn is presumed to increase d-Myc protein level. These findings suggest that wing organogenesis is a self-corrected process whereby d-Myc induction in overgrowing cells ensures the compensatory elimination of their neighbours. Moreover, they have important implications for the oncogenic role of vertebrate Myc proteins and possibly of related transcription factors.
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Synergie entre les complexes de transcription et de maturation des ARN messagers
Amélie Parent et Martin Bisaillon
p. 626–632
RésuméFR :
Chez les eucaryotes, les ARN messagers (ARNm) subissent de nombreuses modifications co-transcriptionnelles qui conduisent à leur maturation avant d’être transportés dans le cytoplasme pour être traduits efficacement en différentes protéines. Parmi ces modifications, on trouve l’ajout d’une structure coiffe à l’extrémité 5’ des ARNm, l’épissage des séquences non codantes (introns) et la synthèse d’une queue de polyadénosines à l’extrémité 3’. Malgré les découvertes distinctes de ces processus, il a été démontré qu’il existe une coopérativité entre ces différentes étapes de maturation et de transcription. Chacune de celles-ci mobilise de nombreux facteurs protéiques qui englobent un vaste réseau d’interactions. De par ses contributions considérables avec les multiples complexes de maturation, le domaine carboxyterminal de l’ARN polymérase II fait partie intégrante de ce réseau d’interactions. Le niveau de complexité de ces interactions demeure toutefois important. De ce fait, de nouveaux liens intermoléculaires seront sans doute mis en évidence dans un avenir rapproché.
EN :
Processing of eukaryotic pre-mRNAs is an important step for the translation of proteins. These processing events include the addition of a cap structure at the 5’ terminus of the pre-mRNA, the splicing out of introns and the acquisition of a polyadenosine tail at the 3’ terminus of the pre-mRNA. It has now become apparent that the RNA processing events can significantly influence each other. RNA polymerase II appears as a key player in these processes, cooperating with numerous processing factors that are involved in capping, splicing, and polyadenylation. More specifically, the carboxyterminal domain of the large subunit of the enzyme plays a critical role in coordination of the processing events. The number of interactions between the various RNA processing events identified so far reflects the complexity of these reactions. As more studies focus on these interactions, additional links and cellular partners will undoubtedly be discovered.
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Les protéines FXYD : nouveaux régulateurs de la Na,K-ATPase
Benjamin Delprat, Stéphanie Bibert et Käthi Geering
p. 633–638
RésuméFR :
Les protéines FXYD appartiennent à une famille de petites protéines membranaires. Des études récentes suggèrent que six des sept membres de cette famille, FXYD1 (phospholemman), FXYD2 (sous-unité γ de la Na,K-ATPase), FXYD3 (Mat-8), FXYD4 (CHIF), FXYD5 (Ric) et FXYD7, sont des sous-unités auxiliaires de la Na, K-ATPase régulant son activité de manière tissu et isoforme spécifique. Ces résultats soulignent la complexité de la régulation des ions Na+ et K+ par la Na,K-ATPase qui est nécessaire pour assurer les fonctions propres de différents tissus comme la réabsorption du Na+ par le rein, la contraction musculaire et l’excitabilité neuronale. De plus, une mutation dans FXYD2 a été liée à certains cas d’hypomagnésémie, suggérant que des perturbations de la régulation de la Na,K-ATPase par les protéines FXYD seraient impliquées dans des états physiopathologiques. Une meilleure compréhension de ce nouveau mécanisme de régulation de la Na,K-ATPase pourrait nous aider à mieux comprendre son rôle dans les états physiopathologiques. Dans cet article, nous discutons les données les plus récentes sur le rôle des protéines FXYD dans la modulation de la Na, K-ATPase.
EN :
Members of the FXYD protein family are small membrane proteins which are characterized by an FXYD motif, two conserved glycines and a serine residue. FXYD proteins show a tissue-specific distribution. Recent evidence suggests that 6 out of 7 FXYD proteins, FXYD1 (phospholemman), FXYD2 (γ subunit of Na,K-ATPase), FXYD3 (Mat-8), FXYD4 (CHIF), FXYD5 (Ric) and FXYD7 associate with Na,K-ATPase and modulate its transport properties e.g. its Na+ and/or its K+ affinity in a distinct way. These results highlight the complex regulation of Na+ and K+ transport which is necessary to ensure proper tissue functions such as renal Na+-reabsorption, muscle contractility and neuronal excitability. Moreover, mutation of a conserved glycine residue into an arginine residue in FXYD2 has been linked to cases of human hypomagnesemia indicating that dysregulation of Na,K-ATPase by FXYD proteins may be implicated in pathophysiological states. A better characterization of this novel regulatory mechanism of Na,K-ATPase may help to better understand its role in physiological and pathophysiological conditions.
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Amnios et problèmes de surface oculaire
Claude J. Giasson, Cindy Bouchard, Hélène Boisjoly et Lucie Germain
p. 639–644
RésuméFR :
La membrane amniotique, enclave interne de la vie naissante, présente diverses propriétés exploitées en ophtalmologie. Elle est utile pour : (1) limiter la formation d’adhésions fibreuses entre la paupière et le globe oculaire (symblépharon) ou la progression d’excroissances fibrovasculaires vers la cornée (ptérygion) ; (2) contribuer à la guérison d’ulcères cornéens, de kératites bulleuses et des déficiences en cellules souches de la cornée dues à des brûlures thermiques, chimiques ou d’autre origine. L’amnios, alors greffé avec des cellules limbiques saines, favoriserait la prolifération de cellules moins différenciées, aptes à reconstruire l’épithélium cornéen. La membrane amniotique contient des cytokines, réduit l’acuité des réactions immunologiques et possède des propriétés antalgiques, anti-bactériennes et anti-inflammatoires ; de plus, elle favorise, comme le fait la peau foetale, une guérison avec un minimum de cicatrices. La connaissance des mécanismes d’action de la membrane amniotique obtenue grâce à la recherche pourrait fournir de nouvelles avenues pharmacologiques afin de traiter des maladies de la surface oculaire.
EN :
The amniotic membrane, the most internal placental membrane, has various properties useful in ophthalmology. Collected on delivery by elective Caesarean section, the amnion is prepared under sterile conditions, and, usually, cryopreserved until its use as a biological bandage or as a substrate for epithelial growth in the management of various ocular surface conditions. Specifically, the amnion is used to : (1) limit formation of adhesive bands between eyelids and eyeball (symblepharon) or the progression of a fibrovascular outgrowth towards the cornea (pterygium) or to (2) facilitate the healing of corneal ulcers, bullous keratopathy, and corneal stem cell deficiency. In this last condition, either hereditary or acquired after a thermal or a chemical burn, corneal stem cells, located at a transitional zone between the cornea and conjunctiva, are lost. These cells are essential for renewal of corneal epithelium in normal and in diseased states. The loss of these cells leaves the corneal surface free for invasion by conjunctival epithelium. Not only, does conjunctival epithelium support the development of vascularisation on the normally avascular cornea, but some conjunctival cells differentiate into mucus secreting goblet cells. Such a change in phenotype leads to loss of corneal transparency and visual disability. The removal of this fibro-vascular outgrowth in combination with transplantation of both amniotic membrane and corneal stem cells are used to treat this condition. The amnion stimulates the proliferation of less differentiated cells which have the potential to reconstruct the cornea. This potential is at the origin of the hypothesis that the amnion may provide an alternative niche for limbal stem cells of the corneal epithelium. It abounds in cytokines and has antalgic, anti-bacterial, anti-inflammatory and anti-immunogenic properties, in addition to allowing, like fetal skin does, wound healing with minimal scar formation. These desirable properties are responsible for the increasing use of amniotic membrane in ophthalmology. The complete understanding of the mechanisms of action of amniotic membrane for ocular surface diseases has yet to be understood. Once revealed by research, they may provide new pharmacological avenues to treat ocular surface diseases.
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Le syndrome lymphoprolifératif avec auto-immunité : un défaut hérité ou acquis d’apoptose lymphocytaire
Frédéric Rieux-Laucat
p. 645–649
RésuméFR :
Le syndrome lymphoprolifératif avec auto-immunité (ALPS, auto-immune lymphoproliferative syndrome) a été décrit il y a plus de 30 ans. Ce syndrome tumoral bénin, d’apparition précoce (en moyenne avant cinq ans), associe des adénopathies multifocales, une splénomégalie et, éventuellement, une hépatomégalie. Cette lymphoprolifération chronique s’accompagne d’une hypergammaglobulinémie, essentiellement G et A, et se caractérise par l’accumulation dans le sang et les organes lymphoïdes secondaires d’une population polyclonale de lymphocytes Tαβ matures n’exprimant ni CD4 ni CD8, appelés lymphocytes T « doubles négatifs » (LTαβ DN). Des manifestations auto-immunes sont retrouvées chez plus de deux tiers des patients ALPS, le plus souvent sous la forme de cytopénies auto-immunes (anémie hémolytique, thrombopénie et neutropénie). Des atteintes d’organes ou de systèmes (glomérulonéphrites, hépatites, uvéites, syndrome de Guillain-Barré) sont plus rarement observées. Cet article fait le point sur les défauts de la voie de signalisation Fas mis en évidence dans la genèse de l’ALPS.
EN :
Control of lymphocyte homeostasis is essential to ensure efficient immune responses and to prevent autoimmunity. Expansion followed by contraction of the lymphocyte pool are the basis of adaptive immune responses, and apoptosis is a crucial cellular modus operandi of the contraction phase. The death receptor Fas is a key player in lymphocyte apoptosis induction and patients lacking a functional Fas receptor develop a chronic lymphoproliferation termed autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS). In rare instances, defects of the Fas signaling pathway have been associated with the ALPS condition. Although these defects with familial history are usually caused by inherited mutations of the corresponding genes, somatic mosaicism of these Fas mutations were also found in sporadic cases of ALPS. These findings might have important implications in deciphering the pathophysiological bases of other autoimmune diseases.
Dossier technique / New Technologies
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La nanochirurgie laser en biologie cellulaire
Julien Colombelli, Rainer Pepperkok, Ernst H.K. Stelzer et Emmanuel G. Reynaud
p. 651–658
RésuméFR :
La cellule est un univers dynamique et compartimenté où interagissent une multitude de sous composants à l’échelle nanométrique. Afin d’étudier l’organisation subcellulaire, il est devenu nécessaire de posséder des outils permettant une manipulation directe extrêmement précise et non invasive. L’avènement des lasers à impulsions, dès les années 60, a conduit à la naissance de la chirurgie au laser. Aujourd’hui, la réduction des impulsions laser en dessous de la nanoseconde permet de mieux comprendre leur interaction avec les tissus biologiques et de contrôler des interventions chirurgicales à une résolution de l’ordre de quelques centaines de nanomètres. Utilisant l’ionisation de la matière par la lumière, cette nanochirurgie laser permet d’effectuer des interventions chirurgicales intracellulaires telles que la découpe de microtubules ou de fibres de tension, sans endommager les structures environnantes ou compromettre la viabilité cellulaire. Ainsi, l’utilisation de lasers à impulsions ultra-courtes, plus précis et puissants, offre une nouvelle approche pour l’étude des forces en biologie ou pour la quantification de la dynamique du cytosquelette.
EN :
Since their first use in the early 60’s, pulsed lasers have become increasingly popular for their ability to ablate biological tissue. Short laser pulses allow high precision surgery for biological and medical applications with minimal invasiveness. Performing highly targeted manipulation and ablation allows experiments impossible so far in development biology, cellular biology or even assisted reproductive technologies and laser surgery has been increasingly used over the last five years to answer key questions in Biology. Recently, picosecond UV and femtosecond IR laser pulses have been used to cleave microtubules and to severe actin stress fibers in vivo with a spatial precision in the submicrometer range to study their dynamics without affecting cell viability. We review recent findings on the underlying principles of pulsed laser nanosurgery mechanisms showing how the use of ultra short laser pulses increases precision and non-invasiveness of laser surgery. We show how the understanding of the surgical process allows one to distinguish between single cell ablation in living organisms or intracellular nanosurgery in living cells and we review recent applications to the study of forces and the quantification of cytoskeleton dynamics.
Hypothèses/Débats / Hypotheses/Debates
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L’évolution du cerveau humain : de la matière grasse à la matière grise
Stephen C. Cunnane
p. 659–663
RésuméFR :
L’évolution du cerveau humain suscite l’intérêt des scientifiques depuis longtemps. Ainsi l’augmentation de la taille du cerveau au cours de la période de modernisation pré-humaine a été associée à l’apparition d’aptitudes remarquables comme la capacité à fabriquer des outils, la bipédie, la chasse et le raffinement de l’interaction sociale, les talents artistiques et le développement du langage. Bien entendu, avec la taille c’est aussi la croissance de certaines parties du cerveau (notamment le cortex) qui entrent en jeu. Quel a été l’élément déterminant de cette évolution ? Il semble bien qu’aujourd’hui comme naguère (il y a cinq ou six millions d’années), l’apport nutritif constitue un facteur clé. La disponibilité et l’ingestion d’aliments riches en acides gras fournissent une suite d’éléments explicatifs susceptibles d’étayer une théorie selon laquelle les individus les plus adipeux (fattest) se seraient les mieux adaptés (fittest). En somme, l’environnement aurait eu un effet sur les capacités de survie de certains individus par rapport à d’autres.
EN :
The circumstances of human brain evolution are of central importance to accounting for human origins, yet are still poorly understood. Human evolution is usually portrayed as having occurred in a hot, dry climate in East Africa where the earliest human ancestors became bipedal and evolved tool-making skills and language while struggling to survive in a wooded or savannah environment. At least three points need to be recognised when constructing concepts of human brain evolution : (1) The human brain cannot develop normally without a reliable supply of several nutrients, notably docosahexaenoic acid, iodine and iron. (2) At term, the human fetus has about 13 % of body weight as fat, a key form of energy insurance supporting brain development that is not found in other primates. (3) The genome of humans and chimpanzees is <1 % different, so if they both evolved in essentially the same habitat, how did the human brain become so much larger, and how was its present-day nutritional vulnerability circumvented during 5-6 million years of hominid evolution ? The abundant presence of fish bones and shellfish remains in many African hominid fossil sites dating to 2 million years ago implies human ancestors commonly inhabited the shores, but this point is usually overlooked in conceptualizing how the human brain evolved. Shellfish, fish and shore-based animals and plants are the richest dietary sources of the key nutrients needed by the brain. Whether on the shores of lakes, marshes, rivers or the sea, the consumption of most shore-based foods requires no specialized skills or tools. The presence of key brain nutrients and a rich energy supply in shore-based foods would have provided the essential metabolic and nutritional support needed to gradually expand the hominid brain. Abundant availability of these foods also provided the time needed to develop and refine proto-human attributes that subsequently formed the basis of language, culture, tool making and hunting. The presence of body fat in human babies appears to be the product of a long period of sedentary, shore-based existence by the line of hominids destined to become humans, and became the unique solution to insuring a back-up fuel supply for the expanding hominid brain. Hence, survival of the fattest (babies) was the key to human brain evolution.
Recherche et partenariat / Research and Partnership
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Formation à la recherche et partenariats de recherche public-privé : contribuer ensemble à l’excellence scientifique et à la croissance économique
Emmanuel Canet et Gérard Grassy
p. 664–668
RésuméFR :
L’un des principaux défis de l’Union européenne consistera à construire, d’ici 2010, l’économie fondée sur le savoir la plus compétitive et la plus dynamique au monde. La recherche devrait être considérée sur le moyen et le long terme comme le premier contributeur à cet objectif. L’intensité et la qualité des interactions entre la société, le monde de la recherche et le secteur économique sont les facteurs essentiels de la créativité et du potentiel d’innovation du système français de recherche, la formation par la recherche se doit d’en constituer la pierre angulaire. Par tradition, le monde académique a toujours nourri un sentiment de relative distance à l’égard du monde de l’entreprise. La formation par la recherche aboutissant au doctorat a longtemps été conçue dans une perspective académique, et, au terme de leur formation, nombre de doctorants méconnaissent en grande partie le monde de l’entreprise. Fédérer réellement l’ensemble des acteurs concernés, et favoriser l’interpénétration des milieux académique et non académique devraient contribuer à renforcer les écoles doctorales et les rendre plus lisibles pour le monde industriel, mais aussi pour les futurs doctorants. Si les aides à la formation doctorale sont multiples, les conventions industrielles de formation par la recherche (Cifre) permettent aux doctorants de préparer une thèse en entreprise et ont permis de renforcer, et souvent de créer, des liens entre les universités et les entreprises. Ces contrats représentent un moyen privilégié d’insertion dans le secteur privé pour les jeunes docteurs. Le décloisonnement des sphères publiques et privées est indispensable, la formation peut et doit y contribuer.
EN :
The European Union has set itself the daunting target of becoming the world’s most competitive and dynamic knowledge-based economy by 2010. Any hope of success against the United States and the Asian tiger economies lies in the quality of scientific and technological research. In France, postgraduate training has long labored under a deep academia/industry divide. Although the universities have introduced supervised 3‑year doctoral courses along the lines of the English-speaking countries, they still produce too many postdocs with little experience or understanding of, and little taste for, the private sector. This ignores career realities : the public sector can offer employment to only half the postdocs it produces. The rest must fall back on positions in the private sector, in some cases with a sense of failure, ill suiting them to drive the intellectual economy forwards compared to their international competitors. To combat the divide and emphasize the quality of the research training available within industry, the public/private National Association for Technical Research (ANRT), acting on behalf of the Ministry of Research, created the Industrial Research Training Agreement (Cifre) scheme in 1981. Higher education laboratories and private companies combine to offer doctoral students the opportunity to undertake their 3‑year course in a mixed public/private environment (the exact ratio is not defined but in the case of the Servier Research Group, an early and active participant in the scheme, at least one third of the course is spent in the private sector). The doctoral thesis is thereby transformed into a meaningful career qualification. Funded by the Ministry, with maintenance grants to the students and compensatory payments to the companies, the Cifre scheme, which is currently being expanded, has produced 12 000 postdocs personally and intellectually equipped for careers transiting seamlessly between the public and private sectors, to the enrichment of each.