Un contrôle de neurorécepteur par la lumière pour atténuer les symptômes de la douleur chronique

20 décembre 2016    BIOLOGIE SANTÉ

La douleur nous sert de précieux signal d'alarme, mais elle se transforme en véritable maladie lorsqu'elle devient chronique. Une équipe internationale, comprenant des chercheurs du CNRS et de l'Inserm1, a identifié et contrôlé un des centres associés aux douleurs chroniques. Ces travaux, publiés le 20 décembre 2016 dans Molecular Psychiatry, ont permis d'en soulager les symptômes chez des souris et de montrer la capacité du cerveau d'y remédier.

Alors qu'environ 20% de la population européenne a connu des épisodes de douleur chronique, les traitements sont efficaces chez moins de la moitié des patients. Cette maladie est pourtant associée à des modifications du système nerveux. Les chercheurs souhaitent donc comprendre comment le cerveau module la douleur physique et les désordres affectifs et cognitifs qui l'accompagnent : anxiété, perte des émotions positives, hypersensibilité à la douleur… Dans cette étude, ils se sont penchés sur l'amygdale, une région du cerveau impliquée dans la gestion de la douleur et des émotions, et sur le récepteur du glutamate de type 4 (mGlu4). Il s'agit du principal transmetteur des signaux de douleur dans le système nerveux des mammifères. Ce neurorécepteur détecte la présence du glutamate et diminue, selon les besoins, sa libération au niveau de la synapse.

Afin d'étudier ces récepteurs, les chercheurs utilisent en général un ligand capable de les activer ou de les inhiber. Ils ont innové en créant un ligand particulier photo-contrôlable, l'optogluram, dont l'action sur mGlu4 est pilotée par la lumière. L'utilisation de fibres optiques leur permet alors de contrôler très précisément l'activation du neurorécepteur dans une zone donnée du cerveau. Les scientifiques se sont penchés sur des souris conscientes et libres de leurs mouvements, atteintes de douleurs inflammatoires chroniques. En activant l'optogluram par la lumière, ils ont pu inhiber de manière rapide et réversible ces symptômes douloureux, démontrant ainsi que le cerveau de ces souris conservait sa capacité à contrer ces effets. Avec l'identification d'un modulateur capable d'agir sur la douleur chronique, ces travaux sont  porteurs d'espoirs thérapeutiques.
 

Vue des synapses dans l'amygdale d'une souris, obtenue par microscopie confocale. En rouge les récepteurs mGlu4 et en vert ceux de mGlu1a. La barre blanche en bas à droite correspond à 5 μm.
 
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Bibliographie
Dynamic modulation of inflammatory pain-related affective and sensory symptoms by optical control of amygdala metabotropic glutamate receptor 4.
Charleine Zussy, Xavier Gómez-Santacana, Xavier Rovira, Dimitri De Bundel, Sara Ferrazzo, Daniel Bosch, Douglas Asede, Fanny Malhaire, Francine Acher, Jesús Giraldo, Emmanuel Valjent, Ingrid Ehrlich, Francesco Ferraguti, Jean-Philippe Pin, Amadeu Llebaria & Cyril Goudet
Publié le 20/12/2016 dans Molecular Psychiatry.
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La consommation d'iode

Dans quels produits alimentaires peut-on trouver de l'iode et quels sont les besoins journaliers ? Les français consomment-ils suffisamment d'iode ? Comment se manifeste une carence en iode ? Quelles sont les conséquences d'une carence ou d'une surconsommation d'iode pour l'organisme ? Le point sur ces questions.

Publié le 3 octobre 2012


"Dans quels produits alimentaires peut-on trouver de l'iode et quels sont les besoins journaliers ?"
La plupart des aliments (viandes, légumes et fruits) sont pauvres en iode à l'exception des poissons et crustacés marins, consommés crus ou grillés. De plus le mode de cuisson et de conservation peut réduire la concentration en iode du produit consommé.
Dans les pays industrialisés, la principale source alimentaire est le lait, du fait de l'enrichissement des fourrages en iode, de l'utilisation de produits iodés antiseptiques dans la chaîne de traitement pour éviter les développements bactériens et de l'emploi de médicaments vétérinaires contenant de l'iode.
En 1952, dans le but de prévenir la déficience en iode, les pouvoirs publics français responsables de la santé ont opté pour l'utilisation de sel enrichi en iode. Le taux d'enrichissement est réglementé à 10-15 milligrammes (mg) d'iodure de sodium par kilo de sel ; il concerne exclusivement le sel à usage domestique, jusqu'à présent aucun apport d'iode n'était effectué au sel destiné aux collectivités ou à l'industrie agro-alimentaire. De plus le sel iodé ne représente que la moitié du sel domestique utilisé.

Le lait est notre principale source
alimentaire en iode. © DR

La carte des déficiences en
iode région par région

Une étude conduite en France (1999) révèle la persistance d’une légère déficience dans l’apport d’iode chez les adultes. L’apport quotidien en iode est évalué par la mesure de l’élimination urinaire, appelée iodurie. Un gradient est-ouest fait état d’ioduries plus faibles à l’est qu’à l’ouest. La valeur normale se situant à 10 µg/100 mL ; les variations mesurées sont comprises entre 6,7 et 8,6 µg/100 mL chez la femme, entre 7,4 et 9,6 µg/100 mL chez l’homme. © DR

L'apport journalier recommandé chez l'adulte se situe aux environs de 150 microgrammes (µg) par jour, les besoins sont accrus chez la femme enceinte, au cours de l'adolescence et pendant la période d'allaitement. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) préconise de respecter certaines valeurs (tableau).

Apports en iode stable recommandés par l'OMS
Age/statut physiologique particulier    Apport quotidien (µg / jour)
0 à 12 mois    50
1 à 6 ans    90
7 à 12 ans    120
à partir de 12 ans    150
Grossesse    200
Allaitement    200

"Les Français consomment-ils suffisamment d'iode ?"
Une étude conduite en France (1999) révèle la persistance d'une légère déficience dans l'apport d'iode chez les adultes. L'apport quotidien en iode est évalué par la mesure de l'élimination urinaire, appelée iodurie. Un axe est-ouest fait état d'ioduries plus faibles à l'est qu'à l'ouest.
La valeur normale se situant à 10 µg/100 mL ; les variations mesurées sont comprises entre 6,7 et 8,6 µg/100 mL chez la femme, entre 7,4 et 9,6 µg/100 mL chez l'homme. L'origine de ces variations n'est pas complètement connue, mais les contributions du sol de la région et du contenu de l'eau en iode pourraient jouer un rôle, ainsi que des variations dans les habitudes alimentaires.

"Comment se manifeste une carence en iode ?"
En bref

Les nodules sont plus fréquents chez les femmes et leur fréquence augmente avec l'âge.
La carence chronique en iode se traduit par une augmentation de volume de la thyroïde, formant alors un goitre. L'apparition d'un goitre, parfois volumineux et visible extérieurement, ou de nodules, est un signe clinique des troubles dus à une déficience iodée. La taille de la thyroïde et la présence de nodules peuvent être analysées par la palpation du corps thyroïde et, depuis une vingtaine d'années, par l'échographie qui détecte aussi des nodules trop petits pour être repérés par l'examen clinique.
Qu'il y ait ou non déficit en iode, les nodules sont plus fréquents chez les femmes et leur fréquence augmente avec l'âge. Ainsi, on constate que plus d'une femme sur quatre a un ou plusieurs nodules thyroïdiens après 40 ans, plus de 90 % de ses nodules thyroïdiens étant bénins. La plupart des hypertrophies thyroïdiennes n'entraînent pas de symptôme. Elles peuvent, dans de rares cas, par compression des structures du cou, provoquer des difficultés à avaler ou respirer ou des changements dans la voix.

"Quelles sont les conséquences d'une carence ou d'une surconsommation d'iode pour l'organisme ?"
A savoir

Il n'existe pas à l'état naturel de surcharge en iode mais, au contraire, des carences, notamment dans de nombreuses régions du monde où l'apport naturel en iode est trop faible comme au Népal.
Tout d'abord, il n'existe pas à l'état naturel de surcharge en iode (toutefois des apports élevés peuvent exister au Japon) mais, au contraire, des carences, notamment dans de nombreuses régions du monde où l'apport naturel en iode est trop faible (ex. Népal, Amérique du Sud, Haut Atlas, …).
Les carences chroniques en iode sont responsables de troubles du métabolisme. Ces troubles sont d'autant plus marqués que la carence est importante et qu'il s'agit d'un sujet jeune. Le fœtus, le nouveau-né et l'enfant sont donc tout particulièrement sensibles aux carences en iode. Ainsi un abaissement du taux d'hormones thyroïdiennes chez la mère peut provoquer chez le fœtus des anomalies du développement physique et intellectuel, (retard mental, diminution du poids de naissance) et augmenter les risques de mortalité périnatale. C'est l'historique "crétinisme des Alpes", souvent observé par le passé, et attribué à une carence en iode dans l'alimentation.
Chez l'adulte, le déficit profond en iode peut également se traduire par un ralentissement intellectuel qui lui est réversible.

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Une nouvelle étude éclaircit le lien entre les symptômes de TDAH pendant l’enfance et plusieurs comorbidités médicales non psychiatriques

13 Déc 2023 | Par Inserm (Salle de presse) | Santé publique

Le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) touche de nombreux enfants et s’accompagne souvent de comorbidités, dont des troubles métaboliques, de l’asthme ou encore des caries dentaires. Cependant, des incertitudes demeurent concernant la chronologie de l’apparition de ces troubles, notamment pour savoir à quelles comorbidités le TDAH est associé au cours du temps et inversement, quelles conditions médicales augmentent le risque de développer des symptômes de TDAH. Des scientifiques de l’Inserm et de l’université de Bordeaux au sein du Centre de recherche sur la santé des populations, en collaboration avec des équipes au Royaume-Uni, en Suède et au Canada, ont mené l’analyse la plus complète jusqu’ici en évaluant les liens temporels entre les symptômes du TDAH et un large éventail de conditions médicales. Leurs résultats, publiés dans la revue Lancet Child and adolescent health, soulignent l’importance d’une prise en charge multidisciplinaire des patients TDAH, fondée sur une collaboration renforcée entre professionnels de santé physique et mentale.

Le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) est un trouble du neurodéveloppement qui débute dans l’enfance et se caractérise par des niveaux élevés d’inattention, et/ou d’agitation et d’impulsivité. Au-delà des difficultés qu’il engendre à l’école ainsi que dans la vie professionnelle et sociale, des travaux ont mis en évidence que le TDAH est associé à plusieurs comorbidités médicales (troubles métaboliques, asthme, obésité, addictions…) et à un risque accru de blessures accidentelles.
Néanmoins, les études publiées jusqu’ici pour y voir plus clair entre ces associations présentaient des limites méthodologiques. Réalisées sur des petits échantillons de patients, sans suivi de leur état de santé sur le long terme, elles ne permettaient pas de déterminer la direction des associations observées et la temporalité selon laquelle elles se mettaient en place. En outre, des facteurs de confusion comme les inégalités sociales de santé ou la prise de traitements médicamenteux étaient souvent insuffisamment pris en compte.

Il était donc difficile pour les scientifiques de répondre à un certain nombre de questions : les comorbidités apparaissent-elles avant ou après le développement du TDAH ? Sont-elles directement liées à ce trouble ou bien causées par d’autres facteurs ? Le TDAH peut-il être favorisé par des conditions médicales antérieures ? Comprendre les séquences temporelles de ces différentes associations est pourtant essentiel pour élaborer des stratégies de prise en charge et de prévention appropriées pour les patients.
L’équipe de Cédric Galera, chercheur au Centre de recherche sur la santé des populations de Bordeaux (Inserm/Université de Bordeaux) et pédopsychiatre, en collaboration avec des équipes britanniques, suédoises et canadiennes, a donc décidé d’analyser les données de plus de 2 000 enfants participant à une grande cohorte, l’Étude longitudinale du développement de l’enfant du Québec, menée au Canada. Les enfants ont été suivis de l’âge de 5 mois à 17 ans. Ils ont été vus à de multiples reprises, dans leur petite enfance (entre 5 mois et 5 ans), dans l’enfance (entre 6 et 12 ans) et à l’adolescence (entre 13 et 17 ans).
 
TDAH et autres troubles

À ces occasions, les enfants ont été évalués sur la gravité des éventuels symptômes de TDAH qu’ils présentaient ainsi que sur leur état physique (état de santé général, maladies éventuelles…). Ces données étaient rapportées aux chercheurs par la personne connaissant le mieux l’enfant dans la petite enfance, par les enseignants au milieu de l’enfance et par l’enfant lui-même à l’’adolescence.

S’appuyant sur ces données et en tenant compte de multiples facteurs de confusion, les scientifiques ont réalisé des analyses statistiques pour mesurer les associations entre le fait de présenter des symptômes de TDAH et celui de développer certains troubles physiques ultérieurs, et à l’inverse, entre le fait de présenter des problèmes physiques pendant l’enfance et de développer ensuite des symptômes du TDAH ultérieurs.
« Il s’agit de l’analyse la plus complète évaluant les liens temporels entre les symptômes du TDAH et un large éventail de conditions médicales, y compris les problèmes dermatologiques, les infections, les traumatismes, les conditions de sommeil et d’autres maladies chroniques. Nous avons cherché à évaluer les associations longitudinales possibles entre les symptômes du TDAH et un large éventail de conditions physiques, en tenant compte de plusieurs facteurs de confusion », explique Cédric Galera, qui est aussi le premier auteur de l’étude.
Les scientifiques ont ainsi montré que le fait d’avoir des symptômes de TDAH pendant la petite enfance était associé à un IMC élevé au milieu de l’enfance et à l’adolescence ainsi qu’à des blessures non intentionnelles pendant l’adolescence. À l’inverse, le fait d’avoir présenté des blessures involontaires pendant la petite enfance était associé à l’apparition ultérieure de symptômes de TDAH au milieu de l’enfance et à l’adolescence. Enfin, le syndrome des jambes sans repos pendant la petite enfance augmentait aussi le risque de TDAH au milieu de l’enfance.

« En éclaircissant les liens entre le TDAH et différentes comorbidités, ainsi que l’échelle temporelle à laquelle elles se mettent en place, notre étude renforce l’idée que les problèmes de santé physique et mentale sont imbriqués, et souligne la nécessité pour les professionnels de santé de toutes les disciplines de mieux travailler ensemble. Il faudrait par exemple que les médecins puissent réorienter vers d’autres champs disciplinaires au besoin. Plus on intervient tôt, plus on prévient les risques évolutifs associés au TDAH », souligne Cédric Galera.

Pour aller plus loin, l’équipe va continuer à s’intéresser à ces associations en étudiant les données recueillies chez le jeune adulte, entre 20 et 25 ans. En outre, les scientifiques souhaiteraient aussi mener des travaux similaires à partir des données françaises, en s’appuyant sur les grandes cohortes mises en place sur le territoire, comme la cohorte Elfe (Étude longitudinale française depuis l’enfance).

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Une cible méconnue des probiotiques aiderait à limiter la survenue de maladies métaboliques

*         PUBLIÉ LE : 22/01/2024 TEMPS DE LECTURE : 3 MIN ACTUALITÉ, SCIENCE
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En étudiant comment un mélange de bactéries probiotiques réduit la prise de poids de souris trop richement nourries, des chercheurs ont mis en évidence l’implication d’un récepteur nucléaire qui augmente la production intestinale d’acide biliaire, avec un effet bénéfique pour l’équilibre métabolique.
Un régime alimentaire riche en graisses favorise la prise de poids et l’apparition de maladies métaboliques telles que l’hyperlipidémie ou le diabète de type 2. Et si l’on sait aujourd’hui que la perturbation de la flore intestinale engendrée par une alimentation déséquilibrée joue un rôle dans cette évolution, tous les mécanismes sous-jacents ne sont pas encore identifiés. C’est pourquoi Hubert Vidal, directeur de recherche Inserm, et son équipe lyonnaise travaillent à décrypter les médiateurs moléculaires qui relient nutrition et maladies métaboliques. Pour ce faire, les scientifiques étudient notamment le rôle du microbiote intestinal. Ils cherchent en particulier à identifier des bactéries bénéfiques pour notre santé – appelées « probiotiques » – qui, seules ou combinées à un traitement médicamenteux, pourraient réduire le risque de développer ces maladies.
« Il est admis qu’un déséquilibre dans la composition du microbiote est associé à une augmentation de la perméabilité intestinale et à une diminution de la production locale d’acides gras à chaîne courte. Et ces anomalies sont considérées comme des causes de désordres métaboliques », explique Hubert Vidal. Pourtant, en évaluant sur des souris l’influence d’un mélange probiotique qui combine Bifidobacterium animalis et Lactobacillus gasseri, en collaboration avec la société Pileje, le chercheur a été surpris. Il a observé que les complications métaboliques secondaires à un régime riche en graisses étaient moins fréquentes chez les animaux qui avaient reçu ces probiotiques que chez les souris témoins, comme attendu. Mais cette protection n’était pas associée à un changement de la perméabilité intestinale, ni à la production d’acides gras à chaîne courte. « Cela nous a conduit à rechercher si d’autres voies de signalisation décrites dans la littérature pour avoir un rôle dans le métabolisme étaient impliquées dans l’effet bénéfique de ces probiotiques. »

Le rôle déterminant des acides biliaires
C’est ainsi que l’équipe lyonnaise a mis en lumière le rôle de la protéine FXR dans les cellules de l’intestin. FXR est un récepteur nucléaire, c’est-à-dire une protéine chargée de transmettre des signaux dans le noyau des cellules afin de moduler l’expression de gènes cibles. « Il s’avère que les probiotiques testés inhibent l’activité ce récepteur, ce qui entraîne une augmentation de la production d’acides biliaires dans l’intestin des souris. » À l’inverse, l’activation de FXR conduit à une réduction de la synthèse de ces acides. « Or ces composés, connus pour leur rôle important dans la digestion, assurent aussi des fonctions métaboliques déterminantes pour améliorer l’équilibre lipidique », précise le chercheur. Moduler l’activité de ce récepteur nucléaire pourrait donc aider à améliorer l’équilibre métabolique et peut-être même prévenir la survenue des maladies associées. De plus, « FXR est une des cibles de la metformine, un des traitements de référence du diabète de type 2 : cela conforte l’idée que cibler ce récepteur pourrait être une approche intéressante », ajoute Hubert Vidal.
La prochaine étape sera de tester l’administration de ces probiotiques chez l’humain. Mais d’autres pistes se dessinent, notamment avec la recherche de nouvelles souches bactériennes qui ont une activité sur FXR. Pour cela, le laboratoire a développé une méthode d’identification de bactéries candidates à l’aide de tests rapides réalisés chez la drosophile et chez la souris. Cette méthode a déjà permis à l’équipe d’identifier et de caractériser une nouvelle souche de bactéries du microbiote qui possède des propriétés antidiabétiques. Un brevet déposé avec Inserm transfert en 2023 protège cette découverte prometteuse.

Hubert Vidal est directeur de recherche Inserm dans l’équipe Alimentation et matrice alimentaire dans l’obésité : rôle du tractus intestinal et stratégies thérapeutiques innovantes (DO-IT) et directeur du laboratoire CarMeN (Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition, unité 1060 Inserm/INRAE/Université Claude-Bernard – Lyon1).

Source : A. Beau et coll. Inhibition of intestinal FXR activity as a possible mechanism for the beneficial effects of a probiotic mix supplementation on lipid metabolism alterations and weight gain in mice fed a high fat diet. Gut Microbes, décembre 2023 ; doi : 10.1080/19490976.2023.2281015
Autrice : C. G.

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