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Lettre d’information mensuelle de Heales. La mort de la mort n° 184. Août 2024. Les planaires


Dans mon monde idéal….peut-être que 50 % des 7,8 milliards de personnes auraient un accès en ligne à l’éducation et à l’information et travailleraient collectivement (chacun contribuant à sa manière, comme les mineurs ou les joueurs, ou jusqu’aux chercheurs et aux décideurs, et avec une réserve illimitée d’argent) pour lutter contre le vieillissement ou la dégénérescence connue sous le nom de vieillissement qui conduit à toutes les maladies chroniques….mais ce n’est pas le monde dans lequel nous vivons. Martin O’Dea en 2021, CEO Longevity Summit Dublin.


Le thème de ce mois-ci : Les planaires


Introduction

Lorsque les cellules souches se divisent à des fins de cicatrisation, de reproduction ou de croissance, elles présentent généralement des signes de vieillissement. Ce processus de vieillissement a pour conséquence que les cellules souches perdent leur capacité à se diviser, devenant ainsi moins aptes à remplacer les cellules spécialisées épuisées dans nos tissus. Le vieillissement de la peau chez l’homme est un exemple clair de cet effet. Cependant, les vers planaires et leurs cellules souches contournent d’une certaine manière ce processus de vieillissement, permettant à leurs cellules de continuer à se diviser indéfiniment. Un facteur clé du vieillissement cellulaire est lié à la longueur des télomères. Pour une croissance et un fonctionnement normaux, les cellules de notre corps doivent continuellement se diviser pour remplacer les cellules usées ou endommagées. Les vers planaires conservent les extrémités de leurs chromosomes dans des cellules souches adultes, ce qui leur confère théoriquement l’immortalité.

Les planaires sont capables de profonds exploits de régénération alimentés par une population de cellules souches adultes appelées néoblastes. Ces cellules sont capables d’un auto-renouvellement indéfini qui a sous-tendu l’évolution des animaux qui se reproduisent uniquement par fission, ayant éliminé la lignée germinale, et doivent donc être immortels sur le plan somatique et éviter le processus de vieillissement. On commence à peine à comprendre comment ils y parviennent. Une étude suggère que les preuves recueillies jusqu’à présent soutiennent l’hypothèse selon laquelle l’absence de vieillissement est une propriété émergente résultant à la fois d’une forte capacité de régénération et de l’évolution de mécanismes très efficaces pour assurer la stabilité du génome dans la population de cellules souches néoblastes.

Les planaires. Combien de gènes communs avec l’homme ?

Les planaires et les humains partagent une quantité surprenante de matériel génétique malgré leurs différences. Environ 80 % des gènes des planaires ont des homologues dans le génome humain. Ce chevauchement important inclut des gènes impliqués dans des processus biologiques fondamentaux, tels que ceux liés à la fonction et à la régénération des cellules souches. Cette similarité génétique fait des planaires un organisme modèle important pour l’étude des processus biologiques pertinents pour l’homme. Les scientifiques espèrent que la compréhension de la manière dont ces cellules s’activent et se différencient pourrait un jour déboucher sur des méthodes de régénération des tissus humains. Un gène, appelé piwi chez les planaires et hiwi chez l’homme, est exprimé dans les cellules souches des deux espèces et est probablement impliqué dans la régénération. Chez les planaires, piwi joue un rôle crucial dans la production de nouvelles cellules souches fonctionnelles. Chez l’homme, le gène hiwi est exprimé dans les cellules reproductrices et dans certaines cellules souches, telles que celles responsables de la production de nouvelles cellules sanguines. On espère que l’étude de ce gène pourrait être utile pour déclencher l’action régénératrice des cellules souches humaines.

Les planaires presque immortelles

De nombreuses personnes rencontrent pour la première fois les planaires, de minuscules vers plats dotés de remarquables capacités de régénération, en cours de biologie, lorsqu’elles en découpent une. Les planaires, que l’on trouve en eau douce, en milieu marin et sur les plantes du monde entier, peuvent être coupées en centaines de morceaux, chacun d’entre eux se transformant en un ver plat entièrement nouveau. Cette capacité extraordinaire permet aux planaires de se reproduire de manière asexuée, c’est-à-dire de se cloner. Les scientifiques ont découvert que les planaires sont remplies de cellules semblables à des cellules souches, toujours prêtes à se transformer en n’importe quel type de cellule spécifique nécessaire à la régénération des tissus. Cette capacité reflète étroitement celle des cellules souches embryonnaires de l’homme et d’autres vertébrés, ce qui fait des planaires des sujets fascinants pour l’étude scientifique. Leur corps simple et leurs types de tissus limités les rendent relativement faciles à étudier. Fait remarquable, les cellules semblables aux cellules souches des planaires sont réparties en grand nombre dans tout leur corps, ce qui contribue à leur incroyable pouvoir de régénération.

La régénération des planaires est remarquable par son ampleur spectaculaire, sa rapidité et les mécanismes sous-jacents qui la permettent. Non seulement chaque morceau d’un planaire découpé peut se régénérer en un nouveau ver plat, mais ce processus est rapide : il ne faut qu’une semaine ou deux pour que chaque fragment devienne une version miniature du ver d’origine.

Lors de la régénération, les planaires réalisent un exploit impressionnant : par exemple, une queue régénérant une tête pourrait ne pas être capable de manger, ou une tête sans intestin ne pourrait pas digérer la nourriture. Les planaires résolvent ce problème en se consommant elles-mêmes : les cellules de la queue s’autodétruisent pour fournir l’énergie nécessaire à la régénération. Au fur et à mesure que la tête repousse, la queue rétrécit pour atteindre une taille proportionnelle à celle de la nouvelle tête. Une fois que le planaire est entièrement régénéré, il recommence à se nourrir et retrouve sa taille normale. Comprendre comment les planaires parviennent à ajuster leurs proportions pendant la régénération est l’un des nombreux mystères que les scientifiques sont impatients de résoudre. Lorsqu’un planaire perd une partie de son corps, un blastème de régénération – un amas de cellules de type embryonnaire – se forme à l’endroit de la blessure. Ces cellules, riches en cellules souches, peuvent se transformer en divers types de cellules nécessaires pour remplacer la partie du corps perdue.

Les planaires vieillissent, de la perte de fertilité à la réduction de la masse musculaire et de la mobilité. Cependant, lorsque les planaires âgés régénèrent des tissus, les parties nouvellement formées ne montrent aucun signe de vieillissement. C’est comme s’ils revenaient complètement en arrière. Comprendre et « copier » ce qu’ils font pourrait conduire à des moyens de ralentir ou même d’inverser les conditions liées à l’âge chez l’homme.

Étude Michael Levin

L’étude de ce biologiste américain spécialisé dans le développement et la synthèse fournit un modèle complet reliant les signaux bioélectriques aux boucles de rétroaction moléculaires pendant l’établissement précoce de l’axe antéro-postérieur (AP) chez les planaires.

Les signaux bioélectriques influencent les décisions précoces de polarité dans la régénération, et la manipulation de ces signaux peut conduire à des résultats anatomiques significatifs, tels que la formation de planaires à deux têtes. En d’autres termes, aussi étrange que cela puisse paraître, les signaux bioélectriques peuvent, au moins dans certaines circonstances, créer une morphologie qui n’existerait pas dans un environnement « normal ».

La compréhension de l’interaction entre les signaux bioélectriques et les voies moléculaires pourrait permettre de mieux contrôler la régénération et la morphogenèse. Étant donné que de nombreux modulateurs de transporteurs d’ions sont déjà approuvés cliniquement, cette recherche est prometteuse pour des applications en médecine régénérative.

Cette étude souligne l’importance des signaux bioélectriques dans la régénération, un domaine scientifique largement inexploré. Il s’agit de l’une des nombreuses voies de régénération et de rajeunissement des êtres humains. Nous avons besoin de plus de scientifiques, de plus d’investissements dans la recherche, qui pourraient un jour permettre à des milliards de personnes de vivre plus longtemps et en meilleure santé.


La bonne nouvelle du mois : un anticorps prolonge de 25 % la durée de vie des souris


Les souris ont reçu une thérapie contre l’IL-11, une cytokine pro-inflammatoire. Cette cytokine a un effet négatif sur la durée de vie des souris et des humains.

Les scientifiques londoniens qui ont publié dans Nature expliquent que les souris qui ont reçu l’anticorps étaient plus actives, plus maigres, avec un meilleur pelage, une meilleure vision et une meilleure audition, et une meilleure capacité de marche.


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Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°183. Juillet 2024. Les évolutions positives récentes de l’espérance de vie dans le monde


La mort me met très en colère. La mort prématurée me met encore plus en colère. Larry Ellison, fondateur d’Oracle (source),


Le thème de ce mois-ci : Les évolutions positives récentes de l’espérance de vie dans le monde


Introduction

De 1946 à 2019, au niveau mondial, on peut dire que chaque année a été la meilleure période pour être en vie, du moins en ce qui concerne la durée. Cette tendance presque séculaire a été interrompue en 2020, 2021 et peut-être 2022. La période Covid marque la première fois depuis la Seconde Guerre mondiale que l’espérance de vie diminue à l’échelle mondiale. Une lettre précédente exposait la situation connue il y a un an.

Depuis 2022, la situation s’est considérablement améliorée, notamment en Europe et aux États-Unis. Nous pouvons raisonnablement penser qu’aujourd’hui est à nouveau le meilleur moment pour vivre. Cependant, nous devons attendre d’autres données pour en être sûrs …. et pour espérer en l’avenir.

A propos des données relatives à l’espérance de vie

Qu’est-ce que l’espérance de vie ? Il s’agit de la période moyenne pendant laquelle une personne peut espérer vivre. Il existe différentes manières de la calculer. L’espérance de vie périodique à la naissance est l’espérance de vie depuis la naissance calculée pour une année donnée (ou parfois une autre période). Elle est basée sur la probabilité de décès de chaque personne au cours de cette année. Elle utilise donc les taux de mortalité d’une seule année et suppose que ces taux s’appliquent pendant le reste de la vie d’une personne. Cela signifie qu’en cas de mortalité élevée au cours d’une année donnée, l’espérance de vie calculée diminuera fortement. Cela signifie également que tout changement futur, positif ou négatif, des taux de mortalité n’est pas pris en compte.

L’espérance de vie abordée dans cette lettre est mesurée pour les pays et par sexe. Les données concernant l’espérance de vie en bonne santé, l’espérance de vie de différents groupes, les niveaux de revenus… sont intéressantes, mais ne sont pas disponibles au niveau mondial et sont généralement moins fiables.

On pourrait penser que l’espérance de vie est quelque chose de très facile à mesurer. La date de naissance et la date de décès d’une personne sont des informations de base connues avec précision par presque tout le monde. Cependant, des problèmes se posent, à savoir

  • En particulier dans les pays où l’organisation administrative est déficiente, les  naissances et les décès peuvent ne pas être enregistrés. Étant donné qu’en général, une espérance de vie élevée est considérée comme positive, il peut y avoir une tendance à exagérer la longévité, en particulier pour les personnes très âgées.
  • Les personnes qui migrent peuvent avoir une influence : que se passe-t-il si une personne est née dans un pays et meurt dans un autre ? Qu’en est-il des étrangers qui meurent ? Seront-ils pris en compte pour l’espérance de vie dans le pays dont ils ont la nationalité ou dans lequel ils résident ?
  • Et la plus grande difficulté : la lenteur de la transmission des données.

Les données officielles tardent à être disponibles. En 2024, les données disponibles sur l’espérance de vie réelle sont encore souvent antérieures à l’époque de Covid. Les données plus récentes sont souvent contradictoires. Les données que vous trouvez en ligne pour 2022 et 2023 sont souvent des perspectives. Par exemple, les données concernant le Kirghizstan et le Bhoutan. C’est à la fois fascinant et déprimant. Non seulement nous ne savons pas encore comment arrêter le vieillissement, mais nous ne savons même pas comment le calculer globalement.

Dans la plupart des pays, une institution officielle fournit des informations sur l’espérance de vie. Mais pour comparer au niveau mondial, il faut s’appuyer sur des données provenant d’institutions internationales, en particulier de l’Organisation mondiale de la santé. La page Wikipédia sur l’espérance de vie donne des données de 2023 pour les Nations unies, de 2022 pour le Groupe de la Banque mondiale et l’OCDE et de 2019 pour l’Organisation mondiale de la santé.

D’autres bonnes sources sont disponibles :

Ces sources sont principalement basées sur des données officielles, souvent de l’ONU.

Analyse mondiale de l’espérance de vie par l’OMS

La hausse de l’espérance de vie a été temporairement interrompue en 2020 et 2021 en raison de l’impact de la pandémie de COVID-19. Au plus fort de la pandémie, l’espérance de vie mondiale à la naissance est tombée à 70,9 ans, contre 72,6 ans en 2019. Cependant, depuis 2022, l’espérance de vie est revenue aux niveaux observés avant l’apparition du COVID-19 dans presque tous les pays et régions. Cette reprise marque un retour à la tendance positive de la longévité observée au cours des dernières décennies.

Au niveau mondial, l’espérance de vie à la naissance atteindra 73,3 ans en 2024, soit une augmentation de 8,4 ans depuis 1995. La poursuite de la réduction de la mortalité devrait se traduire par une longévité moyenne d’environ 77,4 ans à l’échelle mondiale d’ici 2054. Selon les projections de l’OMS, plus de la moitié des décès dans le monde surviendront à l’âge de 80 ans ou plus à la fin des années 2050, contre 17 % en 1995.

Situation européenne

En Europe, nous vivons aujourd’hui plus longtemps qu’avant la période COVID-19. En 2023, l’espérance de vie à la naissance dans l’UE était de 81,5 ans, en hausse de 0,9 an par rapport à 2022 et de 0,2 an par rapport au niveau prépandémique de 2019, selon les données publiées par Eurostat le 3 mai.

Il s’agit d’une évolution très positive et des meilleurs progrès réalisés en un an depuis de nombreuses années. Cela signifie également que les conséquences négatives du COVID-19 sont enfin derrière nous.

L’espérance la plus élevée a été enregistrée en Espagne (84,0 ans), en Italie (83,8 ans) et à Malte (83,6 ans). À l’inverse, l’espérance de vie à la naissance la plus faible est observée en Bulgarie (75,8 ans), en Lettonie (75,9 ans) et en Roumanie (76,6 ans). En France et en Belgique, l’espérance de vie est respectivement de 82,7 et 82,3 ans.

Pour l’Europe, des statistiques très récentes sont disponibles. Les niveaux de mortalité observés par EuroMOMO ont été inférieurs aux prévisions tout au long du printemps 2024. La situation positive semble donc se poursuivre.

La situation en Amérique du Nord

L’espérance de vie aux États-Unis a commencé à stagner spécifiquement en 2012, avant de diminuer à partir de 2015. L’impact du COVID-19 aux États-Unis a été plus important qu’en Europe. Ainsi, l’espérance de vie en 2021 est retombée au niveau où elle était 20 ans auparavant, atteignant son point le plus bas depuis 1996.

Heureusement, la situation s’est radicalement améliorée ces dernières années. En 2022, en gagnant 1,1 an entre 2021 et 2022, l’espérance de vie à la naissance a atteint 77,5 ans. En 2023, l’espérance de vie est estimée à 79,74 ans pour les deux sexes, 82,23 ans pour les femmes et 77,27 ans pour les hommes. Les perspectives actuelles sont bien meilleures qu’à la fin de la période COVID-19, en particulier pour les femmes.

En 2023, l’agence nationale mexicaine de statistiques INEGI a indiqué que l’espérance de vie totale au Mexique était de 75,3 ans, dépassant de 0,5 an le niveau d’avant COVID 2019. L’INEGI prévoit qu’en 2024, l’espérance de vie au Mexique continuera d’augmenter, atteignant 75,5 ans. Des données détaillées sur l’espérance de vie pour chaque État mexicain sont disponibles sur cette page de Wikipédia.

En 2022, pour la troisième année consécutive, l’espérance de vie au Canada a diminué, marquant une tendance historique et préoccupante avec un déclin plus important chez les femmes.

L’année 2020 a marqué un point de rupture dans l’augmentation de l’espérance de vie au Canada. Cependant, le Québec a rapidement rebondi, atteignant 83 ans en 2021, dépassant ainsi les niveaux d’avant la pandémie. Ailleurs au Canada, le déclin s’est poursuivi selon les dernières données.

Asie

Il est étrangement difficile de disposer d’informations précises sur l’espérance de vie dans les deux plus grands pays du monde.

En Inde, l’espérance de vie pour les deux sexes en 2023 est de 72,03 ans, avec 73,65 ans pour les femmes et 70,52 ans pour les hommes. Ce chiffre est censé être supérieur à celui de 2019, mais ces données ne sont pas sans poser de questions.

En Chine, selon les données publiées par la Commission nationale de la santé, l’espérance de vie à la naissance est passée de 77,9 ans en 2020 à 78,2 ans en 2021. En 2023, pour certaines informations, l’espérance de vie pour les deux sexes a atteint 78,79 ans, avec 81,52 ans pour les femmes et 76,18 ans pour les hommes. Cependant, la situation du COVID présente un pic négatif plus tardif que dans les autres pays et le nombre de décès en 2023 augmentait de 6,6 %.

Au Japon, l’espérance de vie a diminué en 2021 et 2022, mais elle est probablement en train de remonter.

Les habitants de Hong Kong ne détiennent plus le record de l’espérance de vie la plus longue au monde, ayant cédé cette position au Japon, car le COVID et le stress général ont un impact sur l’espérance de vie locale. En 2022, l’espérance de vie moyenne des femmes de Hong Kong était de 86,8 ans, alors que leurs homologues japonaises devaient vivre jusqu’à 87,1 ans, selon les dernières statistiques publiées par le gouvernement de Hong Kong. Les données pour 2023 et 2024 n’ont pas encore été publiées.

Analyse par l’OMS de l’espérance de vie en Afrique

Avant la pandémie, la région africaine avait enregistré des gains substantiels en matière d’espérance de vie, avec une augmentation de 11,2 ans depuis 2000. L’espérance de vie augmente à nouveau depuis 2022. En 2023, les pays africains ayant l’espérance de vie la plus élevée sont l’Algérie, la Tunisie et le Cap-Vert, avec 77 ans chacun, suivis de près par l’île Maurice, avec 76 ans.

En revanche, les pays où l’espérance de vie est la plus faible en Afrique sont la République centrafricaine et le Lesotho, tous deux à 55 ans, ainsi que le Nigeria et le Tchad, tous deux à 54 ans. Ces disparités mettent en évidence les défis permanents et les progrès variables en matière de soins de santé sur le continent.


La bonne nouvelle du mois : Essai d’inversion de l’âge avec des volontaires humains âgés


La société Mitrix Bio prévoit de commencer le premier essai d’inversion de l’âge sur des volontaires humains dans le courant de l’année. L’étude vise d’abord à aider les astronautes à résister aux conditions de microgravité et de rayonnement élevé de l’espace, qui entraînent une perte musculaire et d’autres complications liées au vieillissement prématuré. L’entreprise transplantera de jeunes mitochondries cultivées en bioréacteur dans un groupe de volontaires âgés de 70 à 80 ans pour voir si la technique permet d’inverser le vieillissement.

Il est positif que la recherche spatiale puisse contribuer à la longévité, et ce par le biais d’une expérience menée avec des volontaires âgés et bien informés.


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Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°182. June 2024. Longévité et système digestif


[…] nous rendre comme maîtres et possesseurs de la nature. Ce qui n’est pas seulement à désirer pour l’invention d’une infinité d’artifices, qui feraient qu’on jouirait sans aucune peine des fruits de la terre et de toutes les commodités qui s’y trouvent, mais principalement aussi pour la conservation de la santé […] s’il est possible de trouver quelque moyen qui rende communément les hommes plus sages et plus habiles qu’ils n’ont été jusqu’ici, je crois que c’est dans la médecine qu’on doit le chercher. René Descartes, Philosophe, 1637.


Le thème de ce mois-ci : Longévité et système digestif


Introduction

La relation entre la longévité et le système digestif est importante, car un microbiote intestinal sain, une alimentation équilibrée et une digestion efficace contribuent au bien-être général et à la durée de vie. Un microbiote intestinal diversifié soutient la fonction immunitaire et réduit l’inflammation chronique, qui est liée à de nombreuses maladies liées à l’âge. Une bonne santé digestive prévient des maladies telles que le cancer colorectal et garantit une absorption efficace des nutriments. En outre, l’axe  intestin-cerveau montre qu’un intestin sain peut améliorer la santé mentale, ce qui favorise encore la longévité. L’incorporation de probiotiques et de prébiotiques peut améliorer la santé intestinale en favorisant les bactéries bénéfiques. Le maintien d’un système digestif sain par l’alimentation, l’exercice et la gestion du stress est donc essentiel pour une vie plus longue et plus saine.

Microbiote intestinal

Diversité et équilibre : Un microbiote intestinal diversifié et équilibré est essentiel au maintien d’une bonne santé. Des études ont montré que les personnes ayant une grande variété de bactéries intestinales ont tendance à vieillir en meilleure santé et à vivre plus longtemps.

Interaction avec le système immunitaire : Le microbiote intestinal joue un rôle essentiel dans le système immunitaire. Un intestin sain peut contribuer à prévenir l’inflammation chronique, qui est liée à de nombreuses maladies liées à l’âge.

La recherche montre que la diversité alpha, une mesure de la variété du microbiote, augmente avec l’âge chez les personnes âgées normales et celles qui vieillissent avec succès. Cette augmentation de la diversité semble avoir un effet positif. La diversité bêta, qui reflète les différences de composition microbienne entre les individus, diffère de manière significative entre les adultes plus âgés et plus jeunes, et même entre les personnes âgées et les personnes très âgées (oldest-old). Bien que la composition taxonomique spécifique et le potentiel fonctionnel varient d’une étude à l’autre, la bactérie Akkermansia est systématiquement plus abondant chez les adultes plus âgés. Parallèlement, Faecalibacterium, Bacteroidaceae et Lachnospiraceae sont moins abondantes, en particulier chez les personnes âgées. Par rapport aux adultes plus jeunes, les personnes âgées présentent une réduction des voies liées au métabolisme des glucides et à la synthèse des acides aminés.

Cependant, les individus les plus âgés présentent une production accrue d’acides gras à chaîne courte et une amélioration des voies liées au métabolisme central, à la respiration cellulaire et à la synthèse des vitamines. Des études ont montré que la diversité bêta évolue de manière significative à différents stades de la vie et qu’elle continue à diverger même au sein des groupes d’âge les plus élevés. Les adultes les plus âgés présentant une diversité alpha élevée ont une plus grande stabilité temporelle dans la composition de leur microbiote. Une diversité alpha plus faible est associée à une diminution de la cognition au cours du vieillissement et constitue un marqueur de maladies métaboliques et inflammatoires. Ces résultats suggèrent que l’Akkermansia peut favoriser l’homéostasie intestinale et le vieillissement en bonne santé en réduisant l’inflammation et le risque de troubles métaboliques et cognitifs.

La transplantation de microbiote fécal (FMT), également appelée transplantation de selles, consiste à transférer des bactéries fécales et d’autres microbes d’un donneur sain à une autre personne. La TMF est un traitement éprouvé de l’infection à Clostridioides difficile (ICD). En cas d’ICD récurrente, la TMF est plus efficace que la vancomycine seule et peut améliorer les résultats même après l’infection initiale.

Probiotiques et prébiotiques

Les probiotiques sont des micro-organismes vivants qui ont des effets bénéfiques sur la santé lorsqu’ils sont consommés. On les trouve souvent dans les aliments fermentés tels que le yaourt, le kimchi et la choucroute. Ils favorisent la santé intestinale en introduisant des bactéries bénéfiques dans le microbiome et en réduisant la croissance des bactéries nocives en occupant leur espace. Les prébiotiques sont des nutriments qui favorisent le développement de bactéries intestinales bénéfiques, améliorant ainsi la santé globale de l’intestin. Les principaux prébiotiques sont les glucides accessibles au microbiote (MAC), communément appelés fibres alimentaires. Présents dans les fruits, les légumes, les céréales complètes, les légumineuses et d’autres matières végétales, ces glucides complexes résistent à la digestion et à l’absorption, ce qui leur permet d’atteindre le côlon intact et de nourrir les bactéries intestinales.

Le microbiote intestinal influence la sénescence cellulaire et la santé de la peau par le biais de l’axe intestin-peau en sécrétant des métabolites microbiens. La métabolomique peut aider à identifier et à quantifier ces métabolites impliqués dans la sénescence. De nouvelles thérapies anti-sénescence sont utiles. Les probiotiques et les prébiotiques peuvent constituer des alternatives efficaces, étant donné leur lien avec le microbiome et le vieillissement en bonne santé. Cependant, les effets connus sont limités et des recherches supplémentaires sur la composition de l’intestin pendant la sénescence sont nécessaires pour développer des thérapies immunomodulatrices.

Inflammation et vieillissement

Un intestin malsain peut provoquer un « intestin qui fuit », entraînant une inflammation systémique et un vieillissement accéléré.

Le corps humain rencontre quotidiennement des substances potentiellement toxiques et infectieuses dans le tractus gastro-intestinal (TGI), qui supporte la plus grande charge d’antigènes. Le tractus gastro-intestinal maintient l’intégrité intestinale en permettant le passage des agents bénéfiques et en bloquant les substances nocives. Normalement, une barrière intestinale saine empêche les éléments toxiques de pénétrer dans la circulation sanguine. Cependant, des facteurs tels que le stress, une alimentation malsaine, l’excès d’alcool, les antibiotiques et la consommation de médicaments peuvent perturber le microbiote intestinal et compromettre l’homéostasie de la barrière intestinale, entraînant une augmentation de la perméabilité intestinale. Cette condition, connue sous le nom d’hyperperméabilité intestinale, permet aux agents nocifs de passer à travers les jonctions de l’épithélium intestinal dans la circulation sanguine, affectant ainsi divers organes et systèmes.

Par conséquent, le syndrome de l’intestin perméable et le dysfonctionnement de la barrière intestinale sont liés à des maladies intestinales telles que les maladies inflammatoires de l’intestin et le syndrome du côlon irritable, ainsi qu’à des maladies extra-intestinales telles que les maladies cardiaques, l’obésité, le diabète sucré de type 1 et la maladie cœliaque. Étant donné la relation entre la perméabilité intestinale et de nombreuses pathologies, il est essentiel de développer des stratégies efficaces pour prévenir ou réduire l’augmentation de la perméabilité intestinale. L’impact des nutriments alimentaires sur la fonction de barrière est crucial pour concevoir de nouvelles stratégies pour les patients souffrant de maladies liées à l’intestin perméable et associées à un dysfonctionnement de la barrière épithéliale.

Vieillissement du système digestif

Les modifications de la fonction intestinale liées à l’âge ont des effets profonds sur la motilité de l’œsophage, de l’estomac et du côlon. Les personnes âgées sont particulièrement vulnérables à des affections telles que la malnutrition, l’hypotension postprandiale, la dysphagie, la constipation et l’incontinence fécale.

La diminution du nombre de cellules nerveuses dans le plexus myentérique, crucial pour l’absorption digestive, et la dégénérescence des villosités, qui réduit la surface de l’intestin grêle, contribuent à l’altération de l’absorption des nutriments. En outre, le vieillissement affaiblit le système immunitaire intestinal, y compris la couche muqueuse du tractus gastro-intestinal, ce qui entraîne une incidence et une gravité accrues des infections chez les personnes âgées. Les défauts dans la structure et la fonction du système de défense de la muqueuse, une réduction de la capacité à produire une immunité protectrice et une augmentation de la fréquence de l’inflammation et du stress oxydatif sont tous liés au vieillissement.

Bien qu’il puisse toucher des personnes de tous âges, le reflux gastro-œsophagien, ou RGO, est plus fréquent chez les personnes âgées. Les brûlures d’estomac et les symptômes associés du reflux gastro-œsophagien (RGO) sont provoqués par le reflux de l’acide gastrique dans l’œsophage. Le reflux peut être favorisé par la consommation de repas inappropriés, tels que les fritures et les fast-foods, et par les repas pris tard dans la nuit. Les brûlures d’estomac peuvent résulter de la prise de certains médicaments, tels que les médicaments pour la tension artérielle, qui sont couramment pris par les personnes âgées. La prise de poids avec l’âge augmente la probabilité de développer un RGO et des brûlures d’estomac.

Cancer colorectal

Les cancers de l’appareil digestif ne sont pas les cancers les plus courants et les plus connus. Cependant, l’ensemble des cancers liés à l’appareil digestif est responsable d’environ un tiers des décès par cancer.

Santé mentale

L’axe intestin-cerveau montre qu’un intestin sain peut avoir une influence positive sur la santé mentale, en réduisant la dépression et l’anxiété, qui sont liées à la longévité. Les perturbations de l’axe intestin-cerveau affectent la motilité et la sécrétion intestinales, contribuent à l’hypersensibilité viscérale et entraînent des altérations cellulaires des systèmes entéro-endocrinien et immunitaire.

Les maladies gastro-intestinales, telles que le syndrome du côlon irritable, s’accompagnent souvent de comorbidités psychologiques liées à des modifications du microbiome intestinal. En outre, des études ont montré que la composition de la flore intestinale peut avoir un impact sur le développement du cerveau des fœtus et des nouveau-nés. Il n’est pas surprenant de constater que l’alimentation a également une incidence sur l’effet du microbiote intestinal sur les performances cognitives.

Conclusion

Presque chaque jour de notre vie, notre corps absorbe et transforme une grande masse de substances, contenant des éléments non comestibles et souvent même toxiques. À bien des égards, notre système digestif est la partie la plus solide de notre corps. Par exemple, les cellules épithéliales intestinales sont remplacées environ tous les 2 à 5 jours, ce qui est essentiel pour maintenir l’intégrité et la fonction de la barrière digestive exposée à des enzymes digestives agressives et à des niveaux de pH variables.

Cette partie du corps peut donner des idées aux scientifiques sur la manière d’obtenir un corps plus résistant et de meilleures cellules souches.


La bonne nouvelle du mois : Repair Biotechnologies a mis au point la plate-forme de dégradation du cholestérol, une approche sûre pour traiter les affections médicales dues à des accumulations localisées d’excès de cholestérol.


Repair Biotechnologies a mis au point une thérapie génique LNP-ARNm qui a donné des résultats prometteurs dans des modèles précliniques d’athérosclérose. Dans le modèle de souris LDLR knock-out, la thérapie a réduit le volume de la plaque aortique de 17 % après six semaines de traitement. En outre, dans le modèle de souris APOE knock-out, la thérapie a permis d’éliminer les lipides de la plaque et d’en améliorer la stabilité.

La thérapie fonctionne en éliminant l’excès de cholestérol libre toxique dans le foie, en restaurant l’homéostasie hépatique et en générant des bénéfices systémiques dans tout le corps. L’entreprise se prépare à un tour de table de série A afin d’ouvrir la voie à son premier essai clinique en 2026, ciblant l’hypercholestérolémie familiale homozygote, une maladie génétique rare. Il existe un potentiel d’approbation accélérée, ce qui pourrait conduire à une utilisation non indiquée pour traiter l’athérosclérose sévère dans une population plus large.


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Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°181. Mai 2024. Nos organes ne vieillissent pas tous au même rythme


Si l’immortalité consiste à perpétuer nos propres métabolismes, pourquoi pas ? Cette immortalité, qu’elle soit bionique ou technologique, est concevable. Jean-Michel Besnier, philosophe français (source)


Le thème de ce mois-ci : Nos organes ne vieillissent pas tous au même rythme


Introduction

Nous commençons à vieillir, chacun différemment, avant notre naissance. Par exemple, l’âge épigénétique des bébés de sexe masculin est en moyenne plus élevé que celui des bébés de sexe féminin. Lorsque nous mourons de maladies liées à la vieillesse, certains organes peuvent être encore relativement « jeunes ».

Les différents organes du corps humain peuvent vieillir à des rythmes différents. Le vieillissement est un processus complexe influencé par divers facteurs, notamment la génétique, le mode de vie, l’exposition à l’environnement et l’état de santé général. Certains organes peuvent montrer des signes de vieillissement plus tôt ou plus nettement que d’autres en raison de différences dans leur structure, leur fonction et leur susceptibilité aux dommages au fil du temps, ainsi que des spécificités de notre comportement et de nos habitudes.

La peau est souvent l’un des premiers organes à présenter des signes visibles de vieillissement, tels que les rides et les taches de vieillesse, en raison de l’exposition au soleil et à d’autres facteurs environnementaux. De même, le système cardiovasculaire peut présenter des signes de vieillissement en raison de modifications de l’élasticité et de la fonction des vaisseaux sanguins, ce qui entraîne des pathologies telles que l’hypertension et l’athérosclérose. Le système digestif ralentit en raison de l’affaiblissement des contractions musculaires. Le cerveau présente généralement des changements liés à l’âge, tels qu’une diminution des fonctions cognitives et de la mémoire, mais cela varie considérablement d’un individu à l’autre et certains centenaires peuvent conserver des capacités cognitives normales en raison de la plasticité du système neuronal.

Foie

L’impact du vieillissement sur la fonction hépatique reste un sujet peu compris, la plupart de nos connaissances cliniques provenant de la chirurgie de transplantation. Bien que des résultats comparables aient été observés dans les greffes de foie provenant de donneurs plus âgés, l’application de ces résultats à la résection hépatique majeure pose des problèmes en raison de l’élimination substantielle de la masse hépatique.

Des données suggèrent des altérations liées à l’âge dans les processus hépatiques, y compris la détérioration post-transplantation des tests conventionnels de la fonction hépatique et des problèmes de régénération, conduisant à des résultats moins bons chez les patients plus âgés. Les études cliniques manquent souvent de valeurs seuils validées pour l’âge, ce qui rend l’interprétation difficile.

Le cœur

En vieillissant, les individus deviennent de plus en plus sensibles aux problèmes cardiaques tels que les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux, les maladies coronariennes et l’insuffisance cardiaque. Ces affections peuvent avoir un impact significatif sur la qualité de vie des personnes âgées et sont des causes majeures d’invalidité. Le processus de vieillissement entraîne des changements au niveau du cœur et des vaisseaux sanguins. Bien que le cœur ne batte plus aussi rapidement qu’il le faisait dans sa jeunesse en cas d’activité physique ou de stress, la fréquence cardiaque au repos reste généralement stable. Cependant, un changement commun lié à l’âge est l’augmentation de la rigidité des grosses artères, connue sous le nom d’artériosclérose ou de durcissement des artères, conduisant à une pression artérielle élevée.

L’hypertension artérielle, associée à d’autres facteurs de risque comme le vieillissement, accroît le risque d’athérosclérose, une affection caractérisée par l’accumulation de dépôts graisseux dans les parois artérielles, qui les rétrécissent et les durcissent. Cela restreint la circulation du sang riche en oxygène vers les organes et les tissus, ce qui peut entraîner des maladies cardiaques. L’accumulation de plaques dans les artères coronaires peut réduire le flux sanguin vers le muscle cardiaque, provoquant des lésions cardiaques et, à terme, une insuffisance cardiaque. Des contrôles réguliers de la tension artérielle sont essentiels pour les personnes âgées, même si elles se sentent en bonne santé, car les modifications artérielles liées à l’âge peuvent les prédisposer à l’hypertension. Les valvules cardiaques peuvent devenir plus épaisses et moins souples, entravant la circulation sanguine et provoquant une accumulation de liquide. En outre, les cavités cardiaques peuvent s’élargir, tandis que la paroi du cœur s’épaissit, ce qui augmente le risque de fibrillation auriculaire, un trouble du rythme fréquent chez les personnes âgées.

Cerveau

Avec l’âge, des changements se produisent dans toutes les parties du corps, y compris le cerveau :

Certaines zones du cerveau responsables de l’apprentissage et des tâches mentales complexes peuvent se rétrécir.

La communication entre les neurones dans des régions spécifiques du cerveau peut devenir moins efficace.

Le flux sanguin vers le cerveau peut diminuer et l’inflammation, qui est une réaction à une blessure ou à une maladie, peut augmenter. Ces changements cérébraux peuvent affecter les fonctions mentales, même chez les personnes âgées en bonne santé.

Par exemple, certains peuvent éprouver des difficultés à effectuer des tâches complexes de mémoire ou d’apprentissage, bien qu’ils soient souvent tout aussi performants lorsqu’ils disposent de plus de temps. Cette période d’adaptation est normale avec le vieillissement. Il est prouvé que le cerveau conserve sa capacité d’adaptation, ce qui permet aux individus de relever de nouveaux défis à mesure qu’ils vieillissent. Le cerveau régit diverses fonctions cognitives telles que la mémoire, la prise de décision et la planification, qui sont cruciales pour les tâches quotidiennes et l’autonomie.

Les changements cognitifs les plus courants avec l’âge sont les suivants :

Les personnes âgées peuvent mettre plus de temps à trouver les mots ou à se souvenir des noms. Les capacités multitâches peuvent poser des problèmes. Il peut y avoir de légères diminutions de la capacité d’attention. Toutefois, le vieillissement peut également entraîner des changements cognitifs positifs. Les personnes âgées disposent souvent d’un vocabulaire plus étendu et d’une signification plus profonde des mots que leurs homologues plus jeunes, peut-être en raison de l’accumulation d’expériences de vie et de connaissances. Les chercheurs étudient activement la manière dont les personnes âgées appliquent cette sagesse et son impact sur les fonctions cérébrales. Malgré les changements cognitifs, les personnes âgées peuvent encore s’adonner à diverses activités qu’elles ont appréciées tout au long de leur vie. Les recherches indiquent qu’elles peuvent acquérir de nouvelles compétences, créer de nouveaux souvenirs et améliorer leurs compétences linguistiques.

Poumons

Les changements normaux liés au vieillissement qui affectent le système respiratoire englobent des changements anatomiques, physiologiques et immunologiques. Les altérations structurelles comprennent des déformations de la paroi thoracique et de la colonne vertébrale, réduisant la compliance du système respiratoire et augmentant la charge de travail de la respiration. Le parenchyme pulmonaire subit une perte de structure de soutien, ce qui entraîne une dilatation des espaces aériens, souvent appelée « emphysème sénile ».

Avec l’âge, la force des muscles respiratoires diminue, ce qui peut empêcher une toux efficace, essentielle pour dégager les voies respiratoires. La fonction pulmonaire atteint généralement sa maturité entre 20 et 25 ans, après quoi on observe un déclin progressif. L’espace mort alvéolaire augmente, ce qui affecte les niveaux d’oxygène artériel sans avoir d’impact significatif sur l’élimination du dioxyde de carbone. En outre, les récepteurs des voies respiratoires subissent des modifications fonctionnelles, devenant moins réactifs aux médicaments que chez les individus plus jeunes. Les personnes âgées peuvent ressentir moins de dyspnée et une réponse ventilatoire réduite à l’hypoxie et à l’hypercapnie, ce qui les rend plus sensibles à une défaillance ventilatoire pendant les périodes de demande accrue, comme dans le cas d’une insuffisance cardiaque ou d’une pneumonie, et peut conduire à des résultats plus médiocres.

Au moins un poumon est nécessaire à la survie. Bien qu’il existe un cas documenté d’un patient ayant survécu pendant six jours sous assistance respiratoire après l’ablation de ses deux poumons jusqu’à ce qu’une transplantation pulmonaire soit effectuée, il ne s’agit pas d’une procédure de routine et la survie à long terme sans poumons n’est pas possible. En revanche, il est possible de vivre avec un seul poumon. La pneumonectomie, c’est-à-dire l’ablation chirurgicale d’un poumon entier, est généralement pratiquée en cas de cancer du poumon ou de lésions pulmonaires. De nombreuses personnes n’ayant qu’un seul poumon peuvent avoir une espérance de vie normale, bien qu’elles puissent être limitées dans leurs activités vigoureuses et souffrir d’essoufflement.

Rein

Le vieillissement humain est associé à des changements moléculaires, structurels et fonctionnels dans divers systèmes organiques, y compris les reins. Avec l’âge, les reins subissent un déclin fonctionnel progressif ainsi que des altérations histologiques macroscopiques et microscopiques, qui sont exacerbées par des comorbidités systémiques telles que l’hypertension et le diabète sucré, ainsi que par des maladies rénales préexistantes ou sous-jacentes. Bien que le vieillissement en lui-même ne provoque pas de lésions rénales, les changements physiologiques associés au vieillissement normal peuvent altérer la capacité de réparation des reins, ce qui rend les personnes âgées plus vulnérables aux maladies rénales aiguës, aux maladies rénales chroniques et à d’autres affections rénales.

La sénescence cellulaire joue un rôle crucial dans le vieillissement rénal, impliquant de nombreux mécanismes de signalisation cellulaire. Nombre de ces mécanismes pourraient être ciblés pour des interventions visant à ralentir, voire à inverser le vieillissement rénal. Les caractéristiques cliniques du vieillissement rénal mettent en évidence les avancées récentes dans la compréhension du rôle de la sénescence cellulaire dans ce processus et explorent les stratégies interventionnelles potentielles et les nouvelles cibles thérapeutiques.

La vie est incompatible avec la perte totale de la fonction rénale, bien que l’hémodialyse puisse servir de substitut. Cependant, contrairement à la plupart des autres organes, nos reins sont surdimensionnés, offrant plus de capacité que nécessaire. En fait, un seul rein avec seulement 75 % de sa capacité fonctionnelle peut maintenir la vie de manière efficace.

Thymus

Le thymus est un organe utile, mais non nécessaire à notre survie. Sa taille diminue avec l’âge et il disparaît totalement chez de nombreuses personnes âgées de 60 ans ou plus.

L’ablation chirurgicale du thymus (thymectomie) est parfois nécessaire pour traiter des affections telles que les tumeurs thymiques ou la myasthénie grave. On peut vivre sans thymus. Cependant, des études ont montré que l’ablation du thymus chez les nourrissons est liée à un risque plus élevé d’infections et de troubles auto-immuns. Les adultes qui subissent cette procédure présentent généralement moins d’effets indésirables.

On peut également vivre sans pancréas, sans rate et sans vésicule biliaire, ainsi que sans des organes tels que l’appendice, le côlon et, pour les femmes, l’utérus et les ovaires. Nous pouvons également vivre avec un seul poumon ou un seul rein. Cependant, vivre sans ces organes nécessite quelques adaptations du mode de vie. Il est important de prendre les médicaments prescrits, de surveiller sa glycémie et de rester actif.

La vie des organes après la mort

Les organes ont des durées de viabilité variables après la mort, ce qui dicte l’urgence de les associer à des receveurs. En voici la répartition :

Cœur : 4-6 heures

Poumons : 4-6 heures Semblable aux greffes de cœur.

Foie : 8-12 heures.

Reins : 24-36


Conclusion

Le vieillissement est un processus fascinant qui affecte lentement toutes les parties du corps. Pour trouver un moyen d’échapper à la sénescence, il faudra soit trouver un moyen d’arrêter la sénescence dans chaque partie du corps, soit, plus probablement, trouver un moyen global et vérifier s’il fonctionne pour toutes les parties du corps.


La bonne nouvelle du mois : En Europe, nous vivons plus longtemps que jamais.

En 2023, l’espérance de vie à la naissance dans l’UE était de 81,5 ans, en hausse de 0,9 an par rapport à 2022 et de 0,2 an par rapport au niveau prépandémique de 2019, selon les données publiées par Eurostat le 3 mai.

Il s’agit d’une évolution très positive et des meilleurs progrès réalisés en un an depuis de nombreuses années. Cela signifie également que les conséquences négatives du covid-19 sont enfin derrière nous.

Dans 15 pays sur 27, l’espérance de vie a dépassé la moyenne de l’UE, les espérances les plus élevées étant enregistrées en Espagne (84,0 ans), en Italie (83,8 ans) et à Malte (83,6 ans). À l’inverse, l’espérance de vie à la naissance la plus faible est observée en Bulgarie (75,8 ans), en Lettonie (75,9 ans) et en Roumanie (76,6 ans).


Pour plus d’informations

Lettre mensuelle de Heales. La mort de la mort N°180. Avril 2024. Organes sur puce


L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative par les professionnels de la santé doit se généraliser ; il serait contraire à l’éthique de se passer de l’aide de ces outils.

Principe éthique de l’Académie de médecine. Les systèmes d’IA générative dans le domaine de la santé : enjeux et perspectives, 5 mars 2024.


Le thème de ce mois-ci : Organes sur puce


Introduction

L’organe sur puce (OOC) est une technologie qui implique la création de dispositifs de culture cellulaire microfluidiques qui simulent les activités, la mécanique et les réponses physiologiques d’organes ou de systèmes d’organes entiers.

Ces puces contiennent généralement de petites chambres tapissées de cellules vivantes qui imitent la structure et la fonction d’organes spécifiques, tels que le cœur, le foie, les poumons ou les reins. L’objectif de la technologie des organes sur puce est de fournir un modèle plus précis de la physiologie humaine par rapport aux cultures cellulaires 2D traditionnelles ou aux tests sur les animaux.

En recréant le microenvironnement d’un organe, y compris des facteurs tels que la circulation des fluides, les forces mécaniques et les interactions cellule-cellule, les chercheurs peuvent étudier les mécanismes des maladies, tester l’efficacité et la toxicité des médicaments et même personnaliser la médecine. Chaque puce peut reproduire certaines fonctions de l’organe correspondant, ce qui permet aux chercheurs d’étudier les interactions entre les différents organes et systèmes du corps, ce que l’on appelle les systèmes « corps sur puce ». Cette technologie pourrait accélérer la découverte de médicaments, les tests toxicologiques et la médecine personnalisée en offrant des modèles plus fiables et plus pertinents pour l’étude de la biologie et des maladies humaines. Certains aspects liés au vieillissement ont été étudiés, mais il reste encore à suivre les interactions entre les organes sur le long terme et les aspects liés à la sénescence.

La différence entre un organe sur puce et un organoïde réside dans le fait que les organes sur puce sont des dispositifs microfluidiques imitant les réponses physiologiques d’organes entiers, offrant un contrôle précis des micro environnements pour les tests de médicaments et la modélisation des maladies, tandis que les organoïdes sont des amas cellulaires en 3D dérivés de cellules souches, reproduisant les structures et les fonctions d’organes spécifiques, servant d’outils précieux pour l’étude du développement, des maladies et de la médecine personnalisée, bien qu’avec un contrôle moindre des micro environnements.

Comparaison des caractéristiques des cultures cellulaires 2D et 3D

Types d’organes sur puce

Poumon

Une étude réalisée en 2021 montre que la technologie du poumon sur puce utilise une membrane biologique, extensible et biodégradable composée de collagène et d’élastine, qui simule un réseau d’alvéoles miniatures dont les dimensions sont proches de celles que l’on trouve in vivo. Cette membrane se biodégrade et peut être facilement personnalisée en termes d’épaisseur, de composition et de rigidité grâce à un processus de fabrication simple. La barrière air-sang est reconstruite à l’aide de cellules épithéliales alvéolaires pulmonaires primaires provenant de patients et de cellules endothéliales pulmonaires primaires. La membrane conserve notamment les marqueurs typiques des cellules épithéliales alvéolaires et préserve les propriétés de la barrière jusqu’à trois semaines.

Rein

En utilisant la technologie du rein sur puce, les chercheurs peuvent reproduire les conditions physiologiques que l’on trouve dans les organes humains. Divers modèles de rein sur puce ont été créés pour imiter le microenvironnement du tubule rénal, démontrant une plus grande précision dans la prédiction de la néphrotoxicité des médicaments par rapport aux méthodes traditionnelles. En utilisant des plateformes de rein sur puce, les chercheurs peuvent évaluer diverses réponses biologiques induites par les médicaments. À l’avenir, l’intégration des reins sur puce dans des systèmes multi-organes est prévue. En outre, le rein sur puce est prometteur pour la modélisation de la maladie et le développement de nouvelles thérapies de remplacement rénal.

Pancréas

La plateforme Pancréas-sur-puce émule la fonctionnalité native et les interactions cellulaires des cellules pancréatiques avec plus de précision que les modèles conventionnels de culture de cellules humaines. Cette puce facilite la reproduction de la dynamique de l’écoulement des fluides observée in vivo. L’utilisation du pancréas sur puce a permis de répondre à une question fondamentale concernant le diabète lié à la mucoviscidose (DFM) : la perte de la fonction CFTR dans les cellules épithéliales du canal pancréatique (PDEC) est-elle un facteur primordial dans le développement du DFM ? Une étude suggère qu’en effet, le dysfonctionnement de la CFTR dans les cellules épithéliales du canal pancréatique contribue de manière significative à l’apparition de la fibrose kystique. 

Cœur

Les maladies cardiovasculaires (MCV) constituent la première cause de mortalité dans de nombreux pays. Cependant, le développement de médicaments cardiovasculaires se heurte à des obstacles importants : (a) les modèles animaux pour les MCV ne permettent souvent pas de prédire les réactions humaines ; (b) les effets indésirables varient d’un organisme à l’autre ; et (c) le processus est long et coûteux. Des technologies d’organes sur puce ont été proposées pour reproduire les conditions dynamiques du système cardiovasculaire, en particulier le cœur et le système vasculaire général. Ces systèmes s’attachent particulièrement à reproduire l’organisation structurelle, la contrainte de cisaillement, la pression transmurale, l’étirement mécanique et la stimulation électrique.

Un cœur battant sur puce a été conçu avec des tissus cardiaques de micro-ingénierie hautement fonctionnels, permettant de prédire les changements hypertrophiques dans les cellules cardiaques. Ce dispositif innovant démontre la capacité de produire des microtissus cardiaques avec un couplage mécanique et électrique amélioré entre les cellules voisines. En outre, le modèle présente un effet chronotrope positif lorsqu’il est exposé à l’isoprénaline, ce qui suggère son utilité potentielle pour la découverte de médicaments et les études de toxicité.

Entreprises impliquées dans le développement de la technologie

Plusieurs grandes entreprises sont à la tête du développement de modèles d’organes sur puce dans le monde entier. En Europe, nous avons Mimetas, dont le siège est aux Pays-Bas, qui offre une large gamme de modèles d’organes sur puce, y compris les reins, les intestins, les tumeurs et autres. Elvesys, basée en France, se concentre sur le développement de systèmes microfluidiques. AlveoliX, située en Suisse, est spécialisée dans les modèles de poumons humains sur puce. TissUse, basée en Allemagne, propose des solutions multi-organes sur puce. Enfin, BiomimX, basée en Italie, est reconnue pour son expertise dans la génération de modèles prédictifs d’organes et de pathologies humaines pour les tests de médicaments.

Emulate, l’une des principales entreprises dans ce domaine, est basée aux États-Unis et se spécialise dans la création de modèles avancés tels que les poumons sur puce, les intestins sur puce et les systèmes de barrière hémato-encéphalique sur puce. AxoSim, basée aux États-Unis, se consacre à la création de puces microfluidiques spécialisées dans la lutte contre le cancer. TaraBiosystems, une autre société basée aux États-Unis, est connue pour ses modèles de cœur sur puce. Nortis Bio, basée aux États-Unis, est spécialisée dans les modèles de reins sur puce. BioIVT, également basée aux États-Unis, fournit des modèles établis tels que les îlots pancréatiques et l’épithélium des voies respiratoires pulmonaires.

Utilisation d’organes sur puce dans les études de longévité

Les organoïdes et la technologie des puces microfluidiques représentent des avancées significatives en biologie moléculaire. Les organoïdes, modèles miniatures d’organes générés à partir de cellules souches, imitent efficacement la morphologie et la fonction des organes réels. D’autre part, les organes sur puce utilisent des tunnels sculptés de manière complexe sur des surfaces en plastique ou en polymère pour héberger des cellules et stimuler la circulation sanguine dans le corps humain. Ces technologies sont apparues comme des solutions aux défis posés par le développement de médicaments, qui est souvent lent, coûteux et susceptible d’échouer en raison d’outils prédictifs inadéquats. En combinant les organoïdes et les organes sur puce pour créer des « organoïdes sur puce », les chercheurs peuvent tirer parti de la précision biologique des organoïdes et des capacités dynamiques des puces microfluidiques, ce qui permet d’étudier plus précisément les caractéristiques des maladies et les réactions aux médicaments. Par exemple, l’intégration d’un système vasculaire fonctionnel dans les organoïdes améliore leur complexité et leur pertinence physiologique. Le potentiel des organoïdes sur puce va au-delà du dépistage des médicaments et s’étend à des applications en médecine régénérative et en recherche biologique fondamentale. Ces technologies pourraient révolutionner la recherche médicale et les pratiques de développement de médicaments, en remplaçant éventuellement les tests sur les animaux dans les études toxicologiques et en développant des thérapies personnalisées.

BIOFABICS, une start-up portugaise financée par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne, est pionnière en matière d’outils de conception personnalisés pour la biofabrication, en particulier dans le domaine émergent de la technologie des organes sur puce (OOC). L’objectif de l’entreprise est d’exploiter les processus de personnalisation automatisés pour permettre aux utilisateurs de créer de vastes réseaux de modèles d’organes interconnectés. Actuellement, BIOFABICS se consacre principalement à la recherche préclinique.

En 2022, la NASA, en collaboration avec les National Institutes of Health (NIH), la Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) du ministère de la santé et des services sociaux et la Food and Drug Administration (FDA), a sélectionné 8 projets de recherche visant à accroître la longévité des puces tissulaires 3D à un minimum de 6 mois. Cet effort multi-agences vise à prolonger la viabilité des tissus et la fonction physiologique grâce à des capacités d’ingénierie automatisées, permettant des lectures en ligne en temps réel dans des modèles humains in vitro complexes, tels que les puces tissulaires ou les systèmes microphysiologiques. Les objectifs scientifiques de cette initiative étaient notamment de mieux comprendre les modèles de maladies, de faciliter le développement de médicaments, d’optimiser la conception des essais cliniques, de comprendre les expositions chimiques et environnementales et les contre-mesures, et d’étudier les changements physiologiques induits par l’environnement des vols spatiaux. La caractérisation approfondie des puces tissulaires, en particulier la distinction entre les expositions aiguës et chroniques, est essentielle à la réussite de ces projets et marque une avancée significative dans l’évolution de ces technologies.


La bonne nouvelle du mois : Rajeunir l’immunité des personnes âgées en éliminant les cellules souches à tendance myéloïde


Des chercheurs de l’université de Stanford (Etats-Unis) ont découvert que l’épuisement des cellules souches hématopoïétiques à base myéloïde (my-HSC) chez des souris âgées rajeunissait leur système immunitaire, en stimulant les progéniteurs lymphocytaires, les cellules T naïves et les cellules B. Cela a conduit à une amélioration des réponses immunitaires aux infections virales. Ceci laisse entrevoir une approche potentielle pour lutter contre le déclin immunitaire et l’inflammation liés à l’âge.


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