Life Sciences Université Paris-Saclay

Comment le cerveau fait-il pour démêler les milliers de parfums que nous croisons au cours de notre vie ? Dans un article paru récemment dans la revue Elife, les équipes d’Alexander Fleischmann (Collège de France, Paris) et Brice Bathellier (Unité Neuroscience Information et Complexité (UNIC), CNRS, Gif sur Yvette) ont appliqué de nouvelles méthodes d’optique et de traitement du signal pour imager à haute résolution chez la souris les populations de neurones qui codent pour différentes odeurs. Cette approche a permis de faire des découvertes importantes sur la manière dont le cerveau extrait l’identité d’une odeur indépendamment de sa concentration.

Contact : bathellier@unic.cnrs-gif.fr

Par le biais du laboratoire international associé (LIA) Inserm- Technion, la collaboration entre Hossam Haick, en Israël, et Sylvia Cohen-Kaminsky, directrice de recherche au sein de l'UMR-S 999 Inserm/Université Paris-Sud/UPSaclay, physiopathologie et innovation thérapeutique, dirigée par Marc Humbert à l’Hôpital Marie Lannelongue (Le Plessis-Robinson), a contribué à la mise au point d’un nez électronique. Son rôle ? Diagnostiquer rapidement 17 maladies, dont l’hypertension artérielle pulmonaire.

Pour plus de détails, voir : http://fr.calameo.com/read/005154450832d33a19768

Contact : sylvia.cohen-kaminsky@u-psud.fr

Peut-on prédire le risque de mortalité des personnes sous fortes doses de sédatifs ? C’est ce qu’ont voulu savoir Tarek Sharshar et son équipe (unité 1173 Inserm/UVSQ/UPSaclay - Infection et inflammation) en menant une étude pilote d’observation dans les unités de soins intensifs de l’Hôpital Raymond-Poincaré de Garches et de l’Hôpital Beaujon de Clichy qui vient d'être publiée dans Ann Intensive Care. L’activité cérébrale a été mesurée chez des patients en réanimation qui nécessitaient de fortes doses de sédatifs. La méthode choisie permet de vérifier la qualité de la conduction de l’information, sous forme de potentiels électriques, dans le système nerveux après une stimulation : l’observation de délais éventuels constitue le reflet d’un dysfonctionnement de la voie en question. Résultat ? Un retard dans les voies sensitives est corrélé à une mortalité plus élevée, et un allongement du temps de conduction des voies auditives pourrait être une indication de la survenue d’un retard de réveil ou d’un syndrome confusionnel après l’arrêt de la sédation. Alors que l’état neurologique est difficilement évaluable lors d’une sédation profonde, ces travaux sont les premiers à pouvoir évaluer précocement un pronostic vital et neurologique chez ces patients dans un état grave. D’autres centres hospitaliers devraient bientôt être impliqués dans l’étude.

Contact : tarek.sharshar@aphp.fr

Microalgae make hydrocarbons. In searching for the enzyme responsible, Sorigué et al. found a glucose-methanolcholine oxidoreductase (see the Perspective by Scrutton). Expression of the enzyme in Escherichia coli showed that hydrocarbon production requires visible light. In fact, the enzyme requires a constant input of blue photons to carry out its catalytic reaction. A long hydrophobic tunnel in the enzyme stabilizes the fatty acid substrates in proximity to the flavin adenine dinucleotide cofactor.

Gain-of-function CXCR4 mutations that affect homologous desensitization of this G-protein coupled receptor have been reported in the WHIM Syndrome (WS), a rare immunodeficiency characterized notably by lymphopenia. In an article that has been recently published in the Journal of Experimental Medicine, two teams of INSERM-Université Paris-Saclay (U996, Clamart and U1170, Villejuif) together with clinical departments (Besançon, Lyon and Paris) have highlighted by using a relevant knock-in mouse model and samples from WS patients that efficient CXCR4 desensitization is critical for lymphoid differentiation of hematopoietic stem and progenitor cells. Impairment of this key mechanism accounts for the lymphopenia observed in mice and likely in WS patients.

Contact : karl.balabanian@u-psud.fr

Dans un article publié récemment dans PLoS Biology, l'équipe de Denis Le Bihan (NeuroSpin, Institut Joliot, CEA, Gif-sur-Yvette) vient de montrer le lien entre le gonflement des neurones et leur activité. Cette étude dévoile un nouveau moyen de mesurer cette activité grâce à l’IRM de diffusion, dont Denis Le Bihan est l'inventeur, et ouvre de nouvelles perspectives à la compréhension des mécanismes cérébraux régissant l’état de conscience.

Pour plus d'infos, voir : https://www.universite-paris-saclay.fr/fr/actualite/le-cerveau-sur-ecoute-grace-a-lirm-de-diffusion

Contact : denis.lebihan@gmail.com

Qu’ils soient bénéfiques ou non, les biofilms sont présents partout : d’après l’Institut national de la santé (NIH), ils seraient responsables de 80% des infections chez l’Homme. Dans ces cas, l’infection est d’autant plus difficile à traiter que cette organisation est tolérante aux antimicrobiens. Les biofilms agissent en effet comme une bulle de protection pour les microorganismes les préservant de la sécheresse, des composants toxiques et polluants, leur permettant ainsi de se diversifier et de se développer.

En étudiant le fonctionnement des biofilms, les chercheurs en microbiologie de l’Institut Micalis (INRA de Jouy-en-Josas, UPSaclay), ont eu l’idée d’utiliser leurs propriétés au service de l’Homme et en particulier pour la protection des cultures. Le principe est de remplacer les produits traditionnellement utilisés par des biofilms de micro-organismes permettant de lutter contre les pathogènes des cultures, appelés « agents de bio-contrôle ». Les agents de bio-contrôle sont déjà présents sur le marché agricole, principalement en Europe et en Amérique du nord. Biofongicides, biobactéricides et biofertiliseurs sont produits à partir de bactéries comme Bacillus amyloliquefaciens ou Bacillus subtilis, sécrétant des substances comme la surfactine, la fengycine ou l’iturine, qui peuvent être utilisés sur de nombreuses cultures (blés, champignons de Paris, avocats, fleurs, arbres fruitiers, vignes…).

Contacts : romain.briandet@inra.fr ou caroline.pandin@inra.fr

The vitamin K-dependent zymogen factor X (FX) is best known for its central role in hemostasis. Its functional deficiency is associated with a severe bleeding tendency, including epistaxis, hemarthrosis and gastro-intestinal bleedings. However, FX also contributes to processes beyond hemostasis, as was first recognized from the partial embryonic lethality of FX-deficient mice that was seemingly unrelated to bleeding complications. Other examples of non-hemostatic functions for FX include an inhibitory effect on angiogenesis, a regulatory role in the immune response towards viral infections, and the stimulation of proinflammatory and profibrotic responses in fibroblasts. The multiplicity of biological functions of FX emphasizes the importance to understand how physiological levels of FX are being maintained. In search for these mechanisms, Vincent Muczynski and his colleagues at the hospital of Kremlin-Bicêtre (Inserm-UPSud UMR-S 1176) have previously discovered that the regulatory mechanism in this regard is quite unusual compared to other proteins, and strongly depends on an interaction between FX and macrophages. Indeed, it was surprising that the association of coagulation FX to the macrophage-Scavenger Receptor class A member I (SR-A1) resulted in an accumulation of FX at the cell surface rather than in its internalization and degradation.

In an article that just appeared in Blood, Vincent Muczynski and his colleagues investigated the mechanism allowing FX to remain at the macrophage surface while being bound to SR-A1, hypothesizing that another partner is needed to prevent internalization of the FX/SR-A1 complex. Using mass-spectrometry and co-immunoprecipitation approaches they identified pentraxin-2 (PTX2) also known as serum amyloid P (SAP) as a so far unidentified FX-binding protein, the two proteins circulating as a FX/PTX2 complex in the plasma. PTX2 or SAP is the identical serum form of amyloid P component (AP), a 25kDa pentameric protein first identified as the pentagonal constituent of in vivo pathological deposits called "amyloid", thought to be an important contributor to the pathogenesis of a related group of diseases called the Amyloidoses. Using isolated macrophages, SR-A1-KO mice and shRNA-mediated inhibition of PTX2 expression, they demonstrated that FX/PTX2 complex formation is essential to maintain normal FX levels and to prevent its uptake by the macrophage-receptor SR-A1. The interdependency of FX and PTX2 plasma levels may be of clinical relevance in perspective of ongoing clinical trials, in which plasma-depletion of PTX2 is used as a therapeutical approach in the management of systemic amyloidosis.

Contact: olivier.christophe@inserm.fr

Les thérapies ciblées sont dirigées contre une dérégulation spécifique de la cellule tumorale et de ce fait ne sont effectives que pour des sous-populations de patients ayant ce défaut. Leur développement a conduit à l’essor de nouvelles méthodes pour sélectionner ces patients à partir de biomarqueurs spécifiques. Dans un article publié dans le dernier Cancer Research, l’équipe de Marie Dutreix (UMR "ETIC", Institut Curie, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Orsay) démontre que la fréquence de micronoyaux dans les cellules tumorales prédit une bonne réponse à l’inhibiteur de réparation AsiDNA. En effet, il est possible d’identifier les tumeurs ayant une forte instabilité génétique à partir de la fréquence des cellules contenant un petit noyau additionnel dans leur cytoplasme. Cette technique facilement utilisable et peu coûteuse peut s’appliquer sur des prélèvements de type biopsie et révèle des événements d’instabilité récents contrairement aux analyses génomiques classiques.

Contact : marie.dutreix@curie.fr

Les virus enveloppés libèrent leur génome dans le cytoplasme de la cellule hôte par fusion membranaire. Cette étape est catalysée par une glycoprotéine virale qui subit une transition structurale de grande ampleur depuis un état de départ (dit pré-fusion) vers un état final (dit post-fusion). Durant ce changement de conformation, la protéine va exposer des motifs hydrophobes qui vont pouvoir interagir avec la membrane cellulaire et la déstabiliser. Si les structures des états pré- et post-fusion ont été caractérisées pour de nombreuses glycoprotéines virales, les états intermédiaires formés durant la transition structurale restent très mal connus. Trois équipes de l’Institut de biologie intégrative de la cellule (I2BC - CNRS/Université Paris-Sud/CEA/UPSaclay) ont déterminé la structure cristallographique d’intermédiaires pour la glycoprotéine du virus Chandipura, un rhabdovirus que l’on rencontre principalement en Inde et qui est responsable d’encéphalites mortelles chez les enfants. Certains de ces intermédiaires ont par ailleurs pu être observés à la surface des particules virales par microscopie électronique et tomographie. Ces travaux publiés dans The EMBO Journal permettent de comprendre le fonctionnement de la machinerie de fusion d’un virus enveloppé à un niveau de détail sans précédent. Ils fournissent aussi des outils qui seront utiles pour concevoir de nouvelles molécules antivirales ciblant la machinerie de fusion des rhabdovirus qui comptent parmi eux des virus pathogènes pour l’homme (tel par exemple le virus de la rage).

Légende figure : Représentation en ruban de la structure des différentes conformations prises par un protomère de la glycoprotéine des rhabdovirus au cours de la transition structurale. La structure pré-fusion est celle de la glycoprotéine du Virus de la Stomatite Vésiculaire (VSV) car la structure pré-fusion du virus Chandipura (CHAV) est inconnue. La protéine est colorée par domaines. Les flèches permettent de visualiser les différences majeures entre la structure pré-fusion et celle de l’intermédiaire précoce, d’une part, et, d’autre part, entre la structure post-fusion et celle de l’intermédiaire tardif.

Contacts : Yves.GAUDIN@i2bc.paris-saclay.fr ; Jean.LEPAULT@i2bc.paris-saclay.fr ; Stephane.BRESSANELLI@i2bc.paris-saclay.fr

Les experts de la MIT Technology Review ont sélectionné 10 jeunes talents français incontournables pour construire notre avenir. Parmi ces 10 entrepreneurs de moins de 35 ans, 5 sont diplômés d’un membre de l’Université Paris-Saclay et 4 d'entre eux proposent des projets en santé :
- Clémence Franc & le cancer. Diplômée d’HEC Entrepreneurs, Clémence Franc a co-fondé NovaGray qui améliore la vie des patients atteints de cancer : l’entreprise permet d’identifier quels patients risquent des effets secondaires lourds à la suite d’une radiothérapie, pour mieux personnaliser le traitement.
- Sidarth Radjou & les erreurs médicales. Diplômé de l’École Centrale de Paris (maintenant CentraleSupélec), Sidarth Radjou est co-fondateur de Biomodex. Cette entreprise peut reproduire à l’identique, via une impression 3D, les organes d’un patient, afin que les chirurgiens puissent s’entraîner avant l’opération. L’objectif est de réduire le taux d’erreurs médicales.
- Antoine Noël & la lombalgie. Diplômé de HEC, Antoine Noël a co-créé Japet Medical Devices. Connecté à une application mobile, leur exosquelette Atlas décompresse la colonne vertébrale pour aider les personnes souffrant de douleurs lombaires à suivre une série d’exercices. Les patients peuvent ainsi muscler correctement leur dos et soulager la douleur.
-Hugo Mercier & l’insomnie. Diplômé de l’École polytechnique, Hugo Mercier dirige la société Rythm, qui a créé le dispositif Dreem pour améliorer la qualité du sommeil. En envoyant des stimulations auditives, ce bandeau module ainsi l’activité cérébrale et prolonge les phases de sommeil profond.