La peau de l’être humain se régénère constamment (Ph. Julien Haler via Flickr CC BY 2.0)

En fait, aucun organe de mammifère ne se régénère au même titre que la queue du lézard, qui repousse après avoir été coupée. Dans son cas, à l’extrémité coupée, des cellules spécialisées sont capables de “rajeunir”. Elles redeviennent des cellules souches, prolifèrent et se différencient à nouveau en cellules de muscles, de peau, d’os… Notre peau, elle, se contente de se réparer et de se renouveler. Comme la majorité de nos organes, elle est en effet dotée d’une certaine capacité de cicatrisation qui, après une blessure, conduit à la formation d’un nouveau tissu, différent de l’original.

La peau mais aussi les muqueuses… et le foie

Mais à y regarder de près, notre peau est bel et bien en perpétuel renouvellement. C’est une particularité commune à tous les épithéliums, ces couches de cellules qui recouvrent la peau… mais aussi d’autres organes. Ainsi, la muqueuse interne de nos intestins et de nos poumons se renouvelle sans cesse. Comme notre sang. Un renouvellement rendu possible grâce à l’existence de cellules dites progénitrices : situées entre le derme et l’épiderme, elles ont une capacité importante de prolifération et se différencient ensuite en plusieurs lignées de cellules bien précises.

Mais le fonctionnement de celles de la peau reste encore assez mystérieux. Pourtant, élucider les mécanismes moléculaires, génétiques et mécaniques qui contrôlent le renouvellement cellulaire est un enjeu scientifique et médical de taille. A la clé, ce serait la possibilité de produire en laboratoire une peau bien vivante pour soigner les grandes brûlures ou le psoriasis, caractérisé par un renouvellement trop rapide de l’épithélium cutané.

Loin derrière le lézard et la salamandre

Le seul organe de mammifère capable d’une forme de régénérescence élémentaire, c’est-à-dire de se reconstituer à l’identique, est le foie. Bien qu’hyperspécialisées, ses cellules ont une capacité unique et exceptionnelle de prolifération qui leur permet, alors qu’elles sont adultes, de se diviser à l’identique. Ainsi, si l’on ôte les deux tiers du foie d’un rat, celui-ci retrouve une taille normale en à peine dix jours !

Chez l’homme, cette reconstitution prend de trois à quatre mois. Si la majeure partie du foie est détruite ou que le mécanisme habituel ne fonctionne pas, un renouvellement comparable à celui de la peau peut intervenir, comme l’indique la découverte de cellules progénitrices hépatiques. Mais on est loin de la régénération simultanée de tissus du lézard ou de la salamandre.

E.G.

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• Ils ont recréé de la peau à partir de cellules souches – S&V n°1108 – 2010 – Après des décennies à chercher comment créer de la peau artificielle, pour la greffe des grands brûlés, la technologie des cellules souche s’est invitée dans le domaine. Premiers résultats.

• Régénération des organes ils sont à deux doigts d’y arriver – S&V n°1080 – 2007. Retour sur la montée en puissance des biotechnologies liées aux cellules souche. Un immense espoir pour la médecine du XXIe siècle.

Quelque 130 000 pages déclassifiées révèlent l’existence de 12 618 cas d’OVNI (Ph. Miguel Sanchez via Flickr CC BY 2.0)

Depuis lundi 19 janvier, 129 491 pages de documents secrets de l’U.S Air Force couvrant la période 1947 à 1969, et relatifs aux Objets volants non identifiés – les OVNI –, ont été déclassifiés. Ils sont désormais accessibles en ligne sur le site d’un célèbre « chasseur d’extraterrestres », John Greenwald, qui a obtenu leur déclassification par voie juridique.

Les Ufologues, ainsi qu’on nomme ceux qui s’intéressent au phénomène Ovni (de UFO ou unidintified flying object), seront particulièrement intéressés par les documents sur le projet Blue Book, mené par une commission de l’U.S.A.F qui, de 1952 à 1969, était chargée d’étudier ce phénomène. On y découvre que 12 618 cas d’OVNI ont été répertoriés, dont 3 201 ont fait l’objet d’une analyse plus poussée : parmi ceux-ci, 706 sont restés inexpliqués. Les autres ont pu être clarifiés et attribués à plusieurs types de causes : phénomènes atmosphériques, essais aéronautiques secrets, hallucinations, etc.

L’existence d’un objet volant non identifié, un OVNI, n’est pas synonyme de l’existence d’un extraterrestre

Le directeur du projet, le major Quantanilla, avait déclaré en conclusion de ces recherches que la nature non identifiée des 706 observations – rapportées (voire filmées) par des militaires ou des civils – résultait du manque d’informations sur le phénomène permettant de trancher, mais leur ressemblance avec les cas élucidés écartait la possibilité de phénomènes liés à des technologies extraterrestres.

Rien n’est dit en revanche dans les pages déclassifiées sur le supposé E.T accidenté en 1947 près de la ville de Roswell au Nouveau Mexique, devenue depuis un lieu de pèlerinages des ufologues, ni sur les Ovnis qui ont semblé pulluler dans cette zone durant plusieurs années. Mais d’autres documents et rapports rendus publics préalablement – par l’U.S.A.F et par la CIA – avaient déjà éventé le mystère : il s’agissait d’une part de l’écrasement d’un ballon-sonde d’espionnage (visant les Soviétiques) testé dans ce coin de désert, d’autre part d’essais avec les nouveaux avions furtifs U-2, le tout orchestré depuis la base ultra-secrète, la « Zone 51 », de l’armée américaine et de la CIA.

Rien qui puisse démonter les adeptes des théories du complot

Néanmoins, il y a très peu de chances que cette prolifération de documents déclassifiés démonte d’un poil les croyances des adeptes des théories du complot et autres ufologues, qui suivent inébranlablement le principe « on nous cache tout, on ne nous dit rien » – après tout, cela pourrait être encore une « manipulation » de la part des « puissants ». Finalement, la question relève de la croyance personnelle, voire de la psychologie, au-delà de toute preuve matérielle.

Román Ikonicoff

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• Extraterrestre de Roswell : 50 ans de délire – S&V n°959 – 1997. Un ballon stratosphérique avec des mannequins montés dessus… En 1997, l’US Air Force avait avoué que le célèbre « crash d’OVNI » qui avait alimenté les rumeurs et enflammé les imaginations depuis 50 ans était un accident lié à un engin voué à l’espionnage des essais nucléaires soviétiques.

• Les Extraterrestres, miroirs de la science – S&V n°1069 – 2006. Avec la découverte de planètes extrasolaires semblables à la Terre, l’hypothèse d’une vie extraterrestre – des organismes vivants plus ou moins complexes – est devenue une possibilité aux yeux des scientifiques.

Quelque 130 000 pages déclassifiées révèlent l’existence de 12 618 cas d’OVNI (Ph. Miguel Sanchez via Flickr CC BY 2.0)

Depuis lundi 19 janvier, 129 491 pages de documents secrets de l’U.S Air Force couvrant la période 1947 à 1969,et relatifs aux Objets volants non identifiés – les OVNI –, ont été déclassifiés. Ils sont désormais accessibles en ligne sur le site d’un célèbre « chasseur d’extraterrestres », John Greenwald, qui a obtenu leur déclassification par voie juridique.

Les Ufologues, ainsi qu’on nomme ceux qui s’intéressent au phénomène Ovni (de UFO ou unidintified flying object), seront particulièrement intéressés par les documents sur le projet Blue Book , menée par une commission l’U.S.A.F qui, de 1952 à 1969, était chargée d’étudier ce phénomène. On y découvre que 12 618 cas d’OVNI ont été répertoriés, dont 3 201 ont fait l’objet d’une analyse plus poussée : parmi ceux-ci, 706 sont restés inexpliqués. Les autres ont pu être clarifiés et attribuées à plusieurs types de causes : phénomènes atmosphériques, essais aéronautiques secrets, hallucinations, etc.

L’existence d’un objet volant non identifié, un OVNI, n’est pas synonyme de l’existence d’un extraterrestre

Le directeur du projet, le major Quantanilla, avait déclaré en conclusion de ces recherches que la nature non identifiée des 706 observations – rapportées (voire filmées) par des militaires ou des civils – résultait du manque d’informations sur le phénomène permettant de trancher, mais leur ressemblance avec les cas élucidés écartait la possibilité de phénomènes liés à des technologies extraterrestres.

Rien n’est dit en revanche dans les pages déclassifiées sur le supposé E.T accidenté en 1947 près de la ville de Roswell au Nouveau Mexique, devenue depuis un lieu de pèlerinages des ufologues, ni sur les Ovnis qui ont semblé pulluler dans cette zone durant plusieurs années. Mais d’autres documents et rapports rendus publics préalablement – par l’U.S.A.F et par la CIA – avaient déjà éventé le mystère : il s’agissait d’une part de l’écrasement d’un ballon-sonde d’espionnage (visant les Soviétiques) testé dans ce coin de désert, d’autre part d’essais avec les nouveaux avions furtifs U-2, le tout orchestré depuis la base ultra-secrète, la « Zone 51 », de l’armée américaine et de la CIA.

Rien qui puisse démonter les adeptes des théories du complot

Néanmoins, il y a très peu de chances que cette prolifération de documents déclassifiés démonte d’un poil les croyances des adeptes des théories du complot et autres ufologues, qui suivent inébranlablement le principe « on nous cache tout, on ne nous dit rien » – après tout, cela pourrait être encore une « manipulation » de la part des « puissants » Finalement, la question relève de la croyance personnelle, voire de la psychologie, au-delà de toute preuve matérielle.

Román Ikonicoff

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• Les Extraterrestres, miroirs de la science – S&V n°1069 – 2006. Avec la découverte de planètes extrasolaires semblables à la Terre, l’hypothèse d’une vie extraterrestre – des organismes vivants plus ou moins complexes – est devenue une possibilité aux yeux des scientifiques.

Le Périphérique parisien est un des grands émetteurs de particules fines (Ph. Vincent Desjardins via Flickr CC BY 2.0)

41 % des particules polluantes émises par le trafic routier en Ile-de-France proviennent des pneus, des plaquettes de frein et de l’abrasion des routes – juste après le diesel (qui compte pour 55 %) ! Tel est l’enseignement principal du dernier rapport de l’association Airparif de surveillance de la qualité de l’air en région Ile-de-France (qui prend en compte l’année 2012). A l’heure où Paris est une fois de plus victime d’un sévère pic de pollution, ces trois nouveaux venus dans le club des pollueurs ont surpris plus d’un spécialiste.

Si les voitures diesel sont depuis longtemps montrées du doigt pour leur nocivité, la mise en évidence de ces trois nouvelles sources de pollution aux particules fines – engendrées par tous les véhicules, voitures électriques compris – devrait modifier la stratégie classique de la lutte contre la pollution dans les centres urbains.

Une pollution qui alarme

Certes, les particules fines, dont le diamètre est inférieur à 10 micromètres (0,01 mm), ne sont pas les seuls vecteurs de pollution : il y a 7 autres catégories de polluants relevées dans l’étude, comme les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2), l’ammoniac (NH3), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (benzène et dérivés), les gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O), etc. Mais ces particules sont particulièrement néfastes pour la santé, responsables en grande partie des maladies respiratoires, cardiovasculaires et cancers qui touchent particulièrement les habitants des grandes villes.

Il y a donc de quoi s’alarmer, mais en gardant la tête froide. Car d’une part, la mesure concerne le plus grand centre urbain du pays (l’Ile-de-France) et non pas une moyenne sur toute la France. D’autre part, il s’agit d’une seule classe de particules fines, celles dont le diamètre est compris entre 10 et 2,5 micromètres (nommées PM10) – les PM2.5 (inférieures à 2,5 micromètres) et les PM1 (inférieures à 1 micromètre) ne seraient pas concernées.

L’effet paradoxal de la baisse de la pollution depuis l’an 2000

Enfin, l’importance du ratio de ces nouveaux générateurs de particules fines PM10 résulte… de la diminution des autres sources : comme l’indique le rapport d’Airparif, entre les années 2000 et 2012, les émissions de PM10 du trafic routier ont diminué de 55%. Autrement dit, c’est parce que l’émission des PM10 liés à la combustion de l’essence et du diesel ont beaucoup diminué en 12 ans, que la part liée à l’usure des pneus, des plaquettes de frein et des routes ont, en pourcentage, augmenté.

De plus, le trafic routier n’est pas le seul producteur de PM10 : l’agriculture, les chantiers et carrières, et le secteur tertiaire et résidentiel notamment sont de grands émetteurs de ces particules. Sur les 15 000 tonnes de PM10 émises en 2012 en Ile-de-France, elles comptent respectivement pour 18%, 18% et 26% du total des émissions de PM10 – le trafic routier comptant, lui, pour 28 %. Si 41% des émissions de PM10 du trafic routier est dû aux freins, pneus et routes, dans le total de toutes les émissions de PM10, ce chiffre tombe à 11%.

De nouvelles normes pour bientôt ?

Il n’empêche, la mise en évidence de l’importance prise par cette source de pollution aux PM10, lié au phénomène général d’abrasion, devrait déboucher sur de nouvelles normes antipollution requérant une modification des produits utilisés dans la fabrication de ces matériaux ou la conception de systèmes pour les absorber à la source. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) et l’Union européenne y travaillent.

Román Ikonicoff

Se représenter correctement l’espace et son orientation n’est pas donné à tout le monde (Ph. Raphaël Labbé via Flickr CC BY 2.0)

Les variations du sens de l’orientation selon les individus ne sont pas encore claires. Mais une chose est sûre : il existe des inégalités flagrantes dans notre capacité à construire et manipuler une carte mentale de notre environnement. C’est ce qu’a montré une expérience, menée en 2006 par des géographes américains : dix fois de suite, ils ont amené 24 étudiants dans un environnement qu’ils ne connaissaient pas, avant de tester en laboratoire leur appréciation des distances et des directions parcourues. Certaines réponses furent très précises ; d’autres totalement fantaisistes.

Ce qu’on appelle communément “le sens de l’orientation” repose sur la capacité à traiter des informations multiples : celles issues de l’environnement extérieur (repères visuels ou tactiles dans le noir…) et celles données par notre propre corps (dans quel sens je me déplace, à quelle vitesse…). Ces informations s’adressent à trois types de neurones, spécialisés dans la localisation : les cellules de lieu (dans l’hippocampe), de direction et de grille (dans des structures directement liées à l’hippocampe). L’intégration des informations enregistrées par ces cellules construit une carte mentale qui est mémorisée et à laquelle on recourt.

Le sens de l’orientation : inné ou acquis ?

Si les scientifiques commencent à bien comprendre les supports physiologiques du sens de l’orientation, déterminer les causes de ses fluctuations reste difficile. Le sens de l’orientation est-il fonction des capacités d’observation, du nombre de neurones impliqués, de la capacité à construire une carte mentale, de la mémoire spatiale, de l’habileté à manipuler mentalement des objets géométriques ? Seules quelques pistes émergent.

Une part de l’inégalité semble liée à l’apprentissage. En 2006, une expérience a en effet montré que les chauffeurs de taxi londoniens ont un hippocampe plus développé que les chauffeurs de bus, dont le chemin est tracé d’avance. Un nombre plus élevé de neurones et éventuellement de connexions entre eux est donc acquis par un exercice quotidien.

Un « trouble de désorientation topographique »

Qu’en est-il de ceux qui n’ont pas le sens de l’orien­tation ? En 2010, une étude s’est penchée sur un véritable handicap : le “trouble de désorientation topographique”. Incapables de se repérer dans leur propre quartier ou de prendre un raccourci sans se perdre, la centaine de personnes étudiées ont l’impression de se réveiller chaque matin dans une maison dont on aurait changé la disposition. Elles sont le plus souvent incapables de construire une carte mentale de leur environnement.

Une incapacité qui pourrait avoir une origine génétique, car un tiers d’entre elles signalent qu’un membre proche de leur famille présente les mêmes symptômes. Autre indice : 85 % des personnes de l’étude sont des femmes. Le sujet est polémique, mais en compilant d’autres études, cette inégalité apparaît manifeste. Si les performances d’orientation dans un environnement nouveau sont les mêmes quand hommes et femmes lisent une carte, elles sont meilleures chez les hommes quand l’environnement est expérimenté directement sur le terrain. Et, curieusement, celles des femmes varient avec leur cycle menstruel : quand le taux d’œstrogène est bas, leur sens de l’orientation égale celui des hommes. Désorientant.…

A. D.

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• Nous avons bien un sixième sens magnétique ! – S&V n°1136 – 2012 – Si aujourd’hui nous nous orientons grâce à la vue et parfois à d’autres de nos sens, nous aurions également hérité d’une sensibilité aux champs magnétiques, tels les oiseaux migrateurs… Mais nous en avons perdu l’usage.

• La vie serait quantique ! – S&V n°1123 – 2011 – Nous sommes, avec tous les autres êtres vivants, faits de matière. Aussi, il n’est pas étonnant que les lois de la physique fondamentale agissent sur nous, en particulier celles, étranges, de la mécanique quantique. Elles seraient même à l’origine du sens de l’odorat et de l’orientation.

• Oiseaux migrateurs et cartes génétiques – S&V n°887 – 1991 – Retour sur la découverte des bases génétiques du sens de l’orientation : de véritables cartes mémorisées dans les gènes au cours de l’évolution, surtout sur les espèces migratrices.

La sonde américaine Dawn s’approche de la planète naine Cérès. Sur le globe presque sphérique de près de 1000 km de diamètre, Dawn commence à percevoir quelques détails. Photo Nasa.

C’est une première dans l’histoire de l’exploration cosmique : dans quelques mois, la sonde américaine Dawn va se satelliser, pour la seconde fois, autour d’un astre. Dawn, qui a quitté la Terre en 2007, s’est satellisée en 2011 autour de l’astéroïde Vesta, situé à environ trois cent cinquante millions de kilomètres du Soleil, entre Mars et Jupiter. Puis, en 2012, Dawn s’est échappé du champ gravitationnel de Vesta pour se diriger vers Cérès, une planète naine, selon la nouvelle terminologie officielle de l’UAI (Union astronomique internationale). Cérès, jusqu’en 2007, était considérée simplement comme le plus grand de tous les astéroïdes, elle est désormais la plus petite des planètes naines. Ce changement de statut rapproche Cérès de Pluton, l’autre astre du système solaire qui a changé de statut, passant de celui de planète de plein droit à celui de planète naine.
Cérès, découverte en 1801, mesure environ 950 kilomètres et est, comme une planète, presque sphérique. Comme une planète, encore, Cérès possède peut-être un noyau rocheux entouré d’un manteau de glace. En profondeur, cette eau se trouve peut-être sous forme liquide. On ne sait rien, ou presque, de la surface de Cérès, si ce n’est qu’elle est baignée dans une atmosphère extrêmement ténue, et qu’elle est constituée en partie de glace.

Avant que la sonde Dawn ne s’approche de Cérès, seul le télescope spatial Hubble et des télescopes géants munis d’optiques adaptatives avait réussis à capter quelques détails à la surface de la planète naine. Photo Nasa/ESA/STSCI.

A quoi ressemblent les paysages de la plus petite des planètes naines ? Personne n’en sait rien, aucun astre de ce type n’ayant jamais été approché par une sonde spatiale : Pluton sera visité par la sonde New Horizons en août prochain.
Jusqu’à aujourd’hui, l’image la plus précise de Cérès avait été prise par le télescope spatial Hubble, qui ne montrait que quelques taches à la surface du petit astre.
Mais Dawn, enfin, s’approche de Cérès… Pour la toute première fois, la sonde de la Nasa a enregistré une image de qualité équivalente, voire meilleure, à celle de Hubble. Désormais, chaque nouvelle image délivrée par la sonde dévoilera un peu plus les caractéristiques du mystérieux petit astre. La sonde Dawn, au moment où elle a prise cette image, était distante de 380 000 kilomètres : c’est la distance Terre-Lune. La sonde se satellisera autour de la petite planète début mars 2015, puis s’approchera progressivement de sa surface, jusqu’à la survoler depuis une altitude de seulement 380 kilomètres. Dawn révélera alors des détails d’une cinquantaine de mètres seulement à la surface de Cérès, qui sera bien sûr entièrement cartographiée…
2015, année des planètes naines : Cérès visitée par Dawn dès mars 2015, Pluton et ses satellites, croisés par New Horizons, à l’été prochain…
Serge Brunier

Le plus gros des astéroïdes, Vesta, a été visité par la sonde Dawn entre 2011 et 2012. Photo Nasa.

La force de la pensée renforce le corps – Le Penseur de Rodin (Ph. Yann Caradec via Flickr CC BY 2.0)

Quelques exercices de pensée suffisent pour renforcer ses muscles, par exemple lorsqu’ils sont immobilisés par un plâtre. C’est la conclusion à laquelle est arrivée l’équipe de Brian C. Clark du Musculoskeletal and Neurological Institute à l’université de l’Ohio aux Etats-Unis (OMNI), après une expérience menée sur des adultes sains auxquels on avait plâtré le poignet. De quoi accréditer l’hypothèse de l’action du cerveau sur le maintien musculaire du corps.

Dans leur article au titre évocateur « La puissance de l’esprit: le cortex comme facteur déterminant de la force ou la faiblesse musculaire« , paru dans Journal of Neurophysiology, les chercheurs expliquent avoir soumis 44 adultes pendant 4 semaines à différents types de tests et manipulations : 29 ont été plâtrés au poignet, de la fin de l’avant-bras jusqu’aux doigts – les 15 autres ont joué le rôle de groupe de référence. Parmi les plâtrés, 14 individus ont dû exécuter des exercices mentaux en imaginant qu’ils contractaient très fort les muscles de leur poignet. Les 15 autres plâtrés étaient laissés libre de leurs faits et gestes.

Des muscles entrainés par le cortex cérébral

Résultat : à l’issue des 4 semaines, une fois les plâtres retirés, tous les plâtrés avaient perdu de la force musculaire au poignet par rapport au groupe de référence, mais pas dans les mêmes proportions. Le groupe des 14 soumis aux exercices mentaux ont vu leur force décliner de 24 %, tandis que les 15 autres affichaient une perte de force de 45 % – soit une différence d’environ 50% entre les deux groupes. Une véritable réussite dans la recherche sur l’action directe du cortex et de la pensée consciente sur le corps, un domaine scientifique à peine émergeant, qui pourrait déboucher sur une panoplie de nouvelles thérapies cognitivo-corporelles.

Mais que les adeptes de l’immobilisme ne se réjouissent pas trop vite ! Les exercices mentaux demandés aux cobayes n’ont pas été de tout repos. Ils devaient imaginer qu’ils contractaient les muscles du poignet, guidés par les chercheurs à l’aide d’instructions (du type, « imaginez que vous poussez aussi fort que vous pouvez avec votre poignet gauche, poussez, poussez, poussez et… relâchez« ), ce pendant 5 secondes (et 5 secondes de relâchement mental), 4 fois de suite, suivi d’une minute de repos. Le tout répété 13 fois durant une séance, à raison de 5 séances par semaine, quatre semaines durant.

Une méthodologie très scientifique

Durant ces fastidieuses séances, des capteurs positionnés sur le muscle fléchisseur radial du carpe (ou muscle grand palmaire), au niveau de la loge ventrale de l’avant-bras, permettaient de contrôler par électromyographie (EMG) qu’il n’y avait aucune activation réelle des muscles du poignet – ce qui aurait biaisé les résultats de l’étude. Les chercheurs mesuraient également l’activation neuronale au niveau du cortex (zone M1) à la fin de l’effort mental et durant la phase de repos grâce à la technique de stimulation magnétique transcrânienne (TMS).

A la fin de l’expérience, les 44 volontaires ont dû exécuter des exercices de force sur un pédalier à main tandis que les chercheurs mesuraient leur force musculaire à l’aide de plusieurs techniques, dont la stimulation électrique. Bref, l’expérience a été menée dans le plus grand respect de la méthodologie scientifique, même si les chercheurs signalent quelques lacunes, dont l’absence de test en double-aveugle avec placebo, et appellent à poursuivre l’étude.

Román Ikonicoff

C’est à l’Hôpital européen Georges Pompidou que cette opération unique a été réalisée. / Ph. KoS (domaine public) via Wikimedia Commons

C’est une réussite médicale attendue depuis 10 ans : des cellules souches embryonnaires implantées dans le cœur d’une patiente souffrant d’insuffisance cardiaque sévère lui ont permis de récupérer une partie de la fonction cardiaque perdue.

Première personne au monde à bénéficier d’un tel traitement, cette femme de 68 ans avait été opérée le 21 octobre dernier à l’hôpital européen Georges Pompidou. Son muscle cardiaque avait été gravement endommagé par un infarctus, et par conséquent il était incapable de pomper le sang dans le corps de manière suffisamment puissante.

Les chirurgiens de l’équipe du Professeur Philippe Menasché, qui travaille depuis 20 ans sur la thérapie cellulaire de l’insuffisance cardiaque, lui ont pratiqué un pontage coronaire – une opération classique – doublé d’une nouveauté absolue : l’application d’un « patch » de cellules souches embryonnaires.

Les cellules souches devraient régénérer le tissu cardiaque lésé

Fixé sur la région cardiaque touchée par l’infarctus à l’aide de quelques points de suture, ce patch contient des cellules souches issues d’embryons humains cultivées à l’aide d’un procédé mis au point à l’hôpital Saint-Louis (Département de biothérapies cellulaires et tissulaires) pour les transformer en jeunes cellules cardiaques. Elles devraient posséder le formidable pouvoir de régénérer le tissu du muscle cardiaque lésé par l’infarctus.

De son côté, le pontage coronaire permet d’alimenter en sang ce muscle cardiaque endommagé, en contournant les artères coronariennes qui sont censées l’alimenter mais sont bouchées par l’athérosclérose (bouchon à l’origine de l’infarctus). Pour ce faire, une portion de vaisseau sanguin prélevé ailleurs dans le corps est greffée, afin de relier l’aorte (la grande artère qui achemine le sang oxygéné des poumons au cœur) à un point de l’artère coronarienne situé juste après le site obstrué.

Dix semaines après l’opération, l’état de la patiente s’est « nettement amélioré » selon les médecins, sans aucune complication. Il reste à attendre la confirmation que cette évolution positive soit bien due aux cellules souches implantées. Parallèlement, quatre autres essais de ce type seront pratiqués par la même équipe.

Dans le même temps, on a appris que le deuxième patient greffé d’un cœur artificiel début septembre se porte bien. La bioprothèse qu’il porte, produite par la société Carmat, est destinée à des situations encore plus graves que l’insuffisance cardiaque traitée par thérapie cellulaire par l’équipe du Pr Menasché.

Fiorenza Gracci

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Un cœur artificiel complet a été implanté ! — Très prometteuse pour les insuffisances cardiaques graves, la bioprothèse Carmat a été implantée pour la 1re fois en décembre 2013 — S&V n° 1157.

• Cellules souches embryonnaires: c’est parti ! — Le premier exploit des cellules souches embryonnaires : réparer la rétine d’un malade. Il n’est plus interdit de rêver à un corps humain éternellement régénéré — S&V n°1134.

• Cellules souches : elles sont enfin devenues prêtes à l’emploi — En 2010, les cellules souches ont enfin eu leur premier coup d’envoi clinique, avec le lancement d’un essai sur la moelle épinière — S&V n°1120.

Ph. will ockenden via Flickr CC BY 2.0

Chacun en a fait l’expérience : alors qu’on peut marcher une bonne heure sans se sentir fatigué, attendre un bus ou contempler des œuvres d’art au musée se révèle très vite épuisant. Il y a plusieurs explications à cela.

Premièrement, la posture debout n’est pas une position de repos pour le corps humain : tout le poids du corps repose alors sur la plante des pieds, ce qui est fatigant à la longue. Surtout, pour maintenir son équilibre, un ensemble de muscles dits “posturaux”, dans les mollets et les hanches, travaillent conjointement pour ajuster une posture sans cesse perturbée par les phénomènes extérieurs (gravité, vent) et intérieurs (battements du cœur, respiration).

Marcher demande de se rééquilibrer constamment

Comme l’explique Alain Hamaoui, du groupe de physiologie de la posture et du mouvement à l’université Champollion d’Albi, “l’équilibre ne s’obtient que si le centre de gravité du corps se situe au-dessus du polygone de sustentation”, c’est-à-dire la surface au sol comprise entre les pieds. Le cerveau est informé de la position du centre de gravité par les propriocepteurs, des capteurs sensoriels situés dans les articulations et les muscles ; à chaque écart de la position de référence, il enclenche des réajustements au niveau des articulations des chevilles et des hanches. Le muscle le plus sollicité est le triceps sural, le muscle principal du mollet. Il nous empêche de basculer en avant, car la ligne de gravité tombe devant les chevilles. Pour cela, il lui suffit de se contracter périodiquement, ce qui nécessite seulement 10 % de son effort maximal. Mais alors, comment expliquer la fatigue ?

Des messages d’alerte

En passant du temps debout sans bouger, la gravité fait s’accumuler le sang dans les veines des jambes. Celles-ci sont équipées de valves qui l’empêchent de circuler à contre-courant, mais le cœur n’est pas assez puissant pour le pomper complètement. “Trois mécanismes interviennent pour pallier cela, indique Alain Hamaoui, l’appui alterné sur les semelles plantaires, qui chasse le sang vers les mollets ; la contraction périodique du triceps sural, qui fait office de pompe ; et les changements de pression cycliques dus à la respiration, qui créent une aspiration vers le haut.” Or, si la posture debout est maintenue trop longtemps, le volume de sang en circulation diminue, il est de moins en moins bien oxygéné par les poumons, et la pression artérielle est réduite au minimum. Des messages d’alerte sont alors produits dans les grandes artères… jusqu’à provoquer ­l’évanouissement.

Au contraire, en marchant, les muscles des jambes, du tronc et de la ceinture pelvienne sont mobilisés. Si cela induit un coût énergétique supérieur, il reste suffisamment modéré pour se poursuivre longtemps sans fatigue. Et puisqu’on avance un pied à la fois, l’autre pied est toujours soulevé, ce qui accorde à une des jambes un instant de “détente” à chaque pas… équivalant à la moitié du temps de marche. De plus, chaque pas que l’on pose exerce une poussée du sang veineux vers le haut, stimulant la circulation, d’autant plus que le cœur, sollicité par l’effort, bat à un rythme plus soutenu qu’à la station debout.

F. G.

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