Du nouveau pour traiter les infections urinaires

Capture d’écran 2019-03-10 à 18.42.49.png

Près de la moitié des femmes font au moins une fois dans leur vie l’expérience désagréable d’une infection urinaire qui peut récidiver puisque le principal agent pathogène, l’entérobactérie Escherichia coli, devient de plus en plus résistante à de nombreux antibiotiques. Le système immunitaire dispose d’armes pour combattre cette bactérie et les quelques 150 millions de nouveaux cas annuels dans le monde d’infections urinaires arrivent tant bien que mal à se guérir. L’arme essentielle est le macrophage, une cellule de la lignée des lymphocytes qui est capable de phagocyter la bactérie. Mais cette bactérie possède aussi un système qui leurre le macrophage et elle peut survivre à l’intérieur de ce dernier. Le problème restait donc entier jusqu’à la découverte par une équipe de biologistes de l’Université du Queensland à St. Lucia du rôle essentiel du zinc dans ce combat.

On savait déjà que le zinc est plus ou moins toxique pour un grand nombre de bactéries, on sait également que ce métal est essentiel pour un certain nombre de voies métaboliques comme cofacteur d’enzymes. Mais son activité antibactérienne dans l’organisme n’était pas précisément connue. C’est au niveau des macrophages que se situe l’effet toxique du zinc sur les bactéries. En effet les macrophages accumulent ce métal et l’utilisent pour tuer les bactéries qu’ils ont phagocyté. L’équipe australienne a aussi mis en évidence les parades que peuvent mettre en oeuvre ces bactéries pour les rendre moins sensibles au zinc. Intervenir à l’aide de nouvelles molécules sur ce mécanisme de leurre mis en place par les bactéries à l’encontre des macrophages apparaît comme une nouvelle approche pharmaceutique. Le combat n’est donc pas terminé et les infections urinaires resteront encore un désagrément pour de nombreuses femmes.

Source et illustration : http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1820870116

 

Un riz doré amélioré pour sauver des vies

Capture d’écran 2017-08-16 à 12.56.22.png

Dans les pays où l’essentiel de la nourriture quotidienne est le riz il existe des carences alimentaires « cachées » car le riz est naturellement pauvre en zinc, en fer et en carotène. Dans le monde parmi les quelques 4 milliards de personnes se nourrissant presque exclusivement de riz près de 2 milliards d’entre elles – pas seulement dans les pays en voie de développement – souffrent de ces carences alimentaires qui contribuent largement à la mortalité néonatale en particulier. Plus de 40 % des enfants souffrent de ces carences. La carence en fer est responsable de retards du développement du cerveau et d’un système immunitaire déficient. La carence en zinc conduit à un hypogonadisme chez les enfants mâles et un retard prononcé de la croissance accompagné de troubles neuromoteurs. Quant à la carence en carotène, précurseur de la vitamine A, elle affecte plus de 250 millions d’enfants dont une grande partie sont condamnés à devenir rapidement aveugles et mourir de rougeole, de diarrhée ou de malaria en raison d’une réponse dégradée de leur système immunitaire.

Voilà un bien sombre tableau devant lequel se trouvent les spécialistes de la génétique des plantes et en particulier du riz. Or toute modification génétique du riz est considérée comme un tabou par les organisations non gouvernementales en dépit de l’évidence de ces carences alimentaires prononcées dans de nombreux pays, que ce soit en Inde, en Indonésie ou dans les pays d’Afrique (voir un lien sur ce blog). Par exemple le riz doré est toujours interdit dans la plupart des pays alors que ce riz est disponible gratuitement car il résulte de travaux universitaires dont en particulier ceux de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zürich (EPFZ). Néanmoins une équipe de biologistes de l’EPFZ a mis au point un riz « doré » de deuxième génération qui produit du beta-carotène et est enrichi en fer et en zinc – six fois plus riche que le riz poli normal de variété japonica – en introduisant divers gènes codant pour les enzymes requis pour la synthèse du carotène et des protéines fixant le zinc et le fer. Tous ces gènes sont d’origine végétale et leur expression est régulée par un promoteur également d’origine végétale.

La construction génique mise au point est considérée comme propre car elle n’inclue aucun gène jugé indésirable par les ONGs opposées au plantes transgéniques comme la résistance à certains antibiotiques, un argument sans aucune valeur scientifique, faut-il le rappeler encore ici. Plusieurs lignées de riz modifié permettent de pallier aux déficiences mentionnées plus haut à raison de deux bols de riz par jour. Malgré ces résultats extrêmement encourageants il faudra encore attendre plus de 5 ans pour pouvoir prouver qu’il n’y a pas dissémination des gènes ni un quelconque effet sur l’environnement ou encore aucun effet délétère sur les animaux de laboratoire, des procédures absurdes requise par la loi, souvent écrite sous la pression des ONGs dont en particulier Greenpeace que je considère personnellement comme une organisation criminelle.

Source : EPFZ et doi : 10.1038/s41598-017-07198-5

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/08/20/ogms-3-le-cas-du-riz-dore-greenpeace-une-organisation-criminelle/

Le diabète (type 2) va se faire dézinguer !

 

Le zinc est un oligo-éléments important pour le bon fonctionnement de l’organisme et sans vouloir dresser une liste des divers rôles du zinc, on peut mentionner son intervention dans la détoxification de l’ammoniaque par le foie, un poison violent pour la cellule. Si vous voulez vous shooter avec du zinc, mangez un bon steak avec une bonne grosse cuillère de moutarde, la viande et la moutarde sont d’excellentes sources de zinc.

Un autre rôle vital du zinc est sa participation dans la conversion du carbonate sanguin en CO2 au niveau des poumons dans le processus de la respiration mais surtout l’un de ses rôles centraux si situe dans la sécrétion de l’insuline. Le pancréas est d’ailleurs l’organe (ou plutôt la glande) le plus riche en zinc. Ce métal est transporté au niveau des cellules beta du pancréas par un système spécialisé et il se lie aux molécules d’insuline dans les granules de sécrétion pour former un complexe de six insulines autour de l’atome de zinc (voir l’illustration, Wikipedia) et quand l’insuline est sécrétée dans le sang, le zinc est récupéré pour resservir d’agent complexant et redirigé vers les cellules beta par un transporteur spécifique exprimé uniquement dans ces cellules et appelé ZnT-8. Pour faire les choses un peu moins simples mais c’est important pour comprendre la suite, ce transporteur est codé par le gène SLC30A8. Les curieux peuvent aller sur ce site du NCBI ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=169026 ) pour se documenter. Outre le fait que ce gène n’est exprimé que dans les cellules des îlots de Langerhans, le transporteur ZnT-8 a parfois la fâcheuse tendance à déclencher une réaction auto-immune contre lui-même conduisant fatalement à l’apparition d’une forme rare de diabète de type I puisque la sécrétion de l’insuline n’est plus assurée mais ce n’est pas le sujet de ce billet.

En réalité c’est la recherche de cibles médicamenteuses pour traiter l’autre forme de diabète, le type II, qui a conduit à une découverte pour le moins inattendue puisqu’elle concerne également ce gène SLC30A8. Le fait que plus de trois cent millions de personnes dans le monde souffrent de diabète de type II pour diverses raisons excite sérieusement les universitaires mais aussi et surtout les laboratoires pharmaceutiques car qui dit nouvelle cible appropriée dit nouvelle drogue et donc nouveaux profits. Trois cent millions de malades de longue durée, c’est un véritable pactole et l’enjeu en vaut vraiment la peine. Nonobstant ces considérations bassement mercantiles, un genre de consortium d’universitaires disséminés dans le monde entier et en particulier dans les pays scandinaves et les USA et avec l’appui non dissimulé de Pfizer a étudié 150000 patients présentant de rares mutations sur le gène SLC30A8 et chaque fois que ces mutations étaient identifiées les risques de développement de diabète de type II étaient significativement diminués.

Jouer sur l’expression d’un gène plutôt que sur l’activité de la protéine codée par ce dernier est une nouvelle approche thérapeutique qui commence à faire ses preuves et c’est encourageant pour développer de nouveaux médicaments. Et c’est l’identification de ces mutations protectrices qui ouvre la voie à ces investigations d’un type nouveau. Par exemple des mutations sur le gène CCR5 confèrent une protection contre le virus du SIDA et des drogues ont été imaginées pour bloquer ce gène. De même, le blocage du gène PCSK9 impliqué dans le taux de LDL (« mauvais cholestérol ») en diminuant ce dernier par un recyclage plus intense des LDL au niveau du foie a grandement favorisé la découverte d’un produit qui est actuellement en étude de phase III par Bristol-Myers-Squibb. Ce type de résultat est encourageant car modifier l’expression d’un gène est réversible et le traitement peut à tout moment être adapté alors qu’attaquer le produit du gène lui-même peut conduire à des effets secondaires désastreux. Là encore, le marché, dirais-je prosaïquement, des LDL est carrément juteux.

Mais revenons au SLC30A8. L’étude initiée en 2009 a permis par séquençage de l’ADN d’identifier des mutations discrètes sur ce gène qui, toutes, semblent protéger les non-diabétiques en particulier en Finlande contre le développement de diabète de type II. Ces mutations sont extrêmement rares en dehors de la Finlande et l’étude a aussi détecté une autre mutation sur le même gène en Islande. Dans les deux cas la glycémie est diminuée et le risque de diabète de type II supposé apparaître plus fréquemment chez des sujets en surpoids, par exemple, également diminué. Après avoir séquencé plus de 13000 ADN de ce gène une dizaine d’autres mutations ont été identifiées et toutes conduisent au même résultat, une protection contre le diabète de type II. Comme le gène SLC30A8 existe sous deux formes alléliques sur le chromosome 8, des mutations sur l’un seulement des allèles conduit à une protection supérieure à 65 % au risque de diabète. L’exact mécanisme de cette protection au niveau du transporteur de zinc ZnT-8 reste à expliquer mais ce que l’on peut imaginer c’est qu’une moindre abondance de ce transporteur pourrait jouer un rôle dans cette protection, une hypothèse contre-intuitive puisque justement ce transporteur est impliqué dans la sécrétion de l’insuline. On peut dire que la biologie a parfois ses raisons que la raison ignore … Il reste naturellement un long chemin à parcourir pour trouver un produit bloquant la transcription du gène SLC30A8 …

InsulinHexamer

Source : Broad Institute, MIT et Havard Medical School

Pour être intelligent, il faut du zinc

Le zinc, tout le monde connait ce métal, surtout à Paris, la ville du monde la plus recouverte de zinc, je veux parler des toitures. Mais qu’en est-il du zinc dans notre organisme ? Nous avons besoin de nombreux métaux pour survivre harmonieusement et pour ne pas faire une liste exhaustive et nécessairement lassante, je ne citerai que quelques-uns de ces métaux inattendus au centre de multiples processus vitaux : le zinc, donc, par exemple cofacteur d’un enzyme du foie qui élimine l’alcool ! Quand on fréquente trop les zincs des bistrots, il faut du zinc pour désaouler, c’est vrai, le zinc est nécessaire au bon fonctionnement d’un enzyme appelé alcool déshydrogénase qui détruit l’alcool pour le réorienter vers la production de sucre ou de graisse … Il y a le cobalt, pas celui qui est radioactif dans les bombes du même nom pour détruire les tumeurs cancéreuses, mais celui qui fait partie intégrante de la vitamine B12, autrement appelée cyanocobalamine, vous avez tout compris. Et même le chrome, présent dans un facteur impliqué dans la régulation de la glycémie. J’allais oublier le molybdène et le cuivre impliqués dans des activités enzymatiques exotiques mais tout de même vitales. Revenons donc au zinc, on vient de découvrir que ce métal est essentiel pour un développement optimal du cerveau au cours de la vie foetale et qu’une carence conduit fatalement à un retard mental irrécupérable. Le zinc, de la même manière qu’il est indispensable au développement des interconnections neuronales, est également important pour maintenir les facultés cérébrales de base comme l’apprentissage et la mémoire chez l’adulte. Or, et c’est ici une appréciation toute personnelle, le zinc est un cofacteur obligé pour de nombreuses activités métaboliques faisant intervenir l’acide glutamique, le plus important neuro-transmetteur. Parmi la vingtaine d’enzymes ayant le zinc comme cofacteur, cinq d’entre eux jouent un rôle dans le métabolisme du glutamate. Il n’est donc pas étonnant qu’une carence en zinc soit délétère pour le bon fonctionnement du cerveau, mais cette remarque n’est qu’une spéculation personnelle qui mériterait d’être étudiée.

ImageJ=1.47k unit=um

Visualisation par fluorescence (en bleu) des transporteurs de zinc dans le tissu cérébral

Source et crédit photo : Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Massachusetts 

Une percée aux multiples applications dans les nanotechnologies

Ca relève tellement de la science-fiction que c’est difficile de croire en la véracité de l’invention du Professeur Sun de l’Université Technologique de Nanyang (Singapour). En arrivant à produire des nanotubules d’oxyde titane, autrement utilisé pour les peintures blanches et tout le monde connait cette application de l’oxyde de titane, le Professeur Sun a eu l’idée de doper ces nanotubules ou nanofibres avec du carbone, de l’étain, du cuivre ou encore du zinc selon le but recherché. Non seulement l’oxyde de titane est très bon marché mais sous forme de nanofibres les applications sont tellement variées qu’on en reste sinon circonspect mais du moins fortement impressionné. Ce nouveau matériau peut produire de l’hydrogène et de l’eau purifiée quand on le mélange avec de l’eau polluée et que le tout est exposé au soleil, aussi simple que ça. Il peut aussi être mis en œuvre sous forme de membranes pour déssaler l’eau de mer par osmose directe, processus plus économique en énergie que l’osmose inverse qui consiste à obliger l’eau salée sous haute pression à traverser une membrane en céramique sans que le sel passe lui-même à travers cette membrane. Le même matériau peut aussi servir à fournir de l’énergie en traitant les eaux usées. Plus incroyable encore il peut être utilisé pour fabriquer des panneaux solaires flexibles à bas coût et produire de l’électricité. Utilisé comme anode (pôle négatif) des batteries lithium-ion il double la capacité et la durée de vie de ces batteries. Enfin, il peut être utilisé comme pansement antibactérien en tuant les bactéries pathogènes, une application directement déduite des propriétés anti-fouling des membranes constituées de ces nanofibres d’oxyde de titane.

Devant une telle énumération on reste pantois, comme quoi les nanotechnologies décriées en France (comme toujours) par certains ignorants que je ne nommerai pas réservent plus de surprises qu’on ne peut l’imaginer à moins d’être un écrivain prolifique de science-fiction…

La prochaine commercialisation de cette invention aux facettes multiples révolutionnera de nombreux domaines technologiques.

 

Source : Nanyang Technological University (ntu.edu.sg)