Staphylococcus epidermidis, une bactérie peuplant la peau humaine, était prédominante dans le nuage microbien d’un des participants à l’expérience. – Ph. NIAID / Flickr / CC BY 2.0

Partout où nous allons, nous sommes accompagnés par un mélange très personnel de bactéries émises dans l’air alentour par notre corps ! Bouche, peau, intestins… ils dispersent en une heure 10 millions de particules biologiques issues des microbes qui habitent les divers replis de notre organisme.

Mais il y a plus : les microbiologistes de l’université de l’Oregon, qui ont révélé l’existence de ce nuage microbien, sont allés jusqu’à l’étonnante découverte qu’il nous est si personnel qu’il permet de nous identifier.

Comment est-ce possible ? Grâce à l’analyse des gènes appartenant à ces microbes. En effet, sur les milliers d’espèces bactériennes existantes, toutes ne sont pas présentes chez une personne donnée, et certaines d’entre elles prédominent. Résultat : le profil microbien est une sorte de signature, d’empreinte personnelle.

Comme pour les microbes intestinaux, le cocktail de microbes aériens est propre à chacun

En mai dernier, une technique similaire avait permis d’établir l’unicité du microbiote intestinal (ou flore intestinale) de chacun. Ce mélange de milliers de milliards de bactéries vivant dans notre tube digestif, et participant à notre immunité et à notre digestion, s’établit au cours de l’enfance à partir du microbiote maternel et demeure très stable au cours de la vie. Si bien que l’ensemble des gènes du microbiote (appelé microbiome) permet d’identifier une personne de la même manière que ses propres gènes (contenus dans les cellules humaines) !

A présent, la nouvelle recherche dévoile qu’il en va de même pour notre “microbiote aérien”. James Meadow et ses collaborateurs ont placé 11 volontaires dans une pièce stérilisée où circulait un air filtré, puis analysé 312 échantillons d’air et de poussière. Au total, 14 millions de fragments d’ADN ont été séquencés.

Résultat : la plupart des volontaires (8 sur 11) pouvaient être identifiés en l’espace d’une heure et demie à 4 heures, sur la base de son nuage microbien. Est-ce à dire qu’il pourrait être utilisé par la justice comme une preuve génétique de la présence de quelqu’un ? On en est loin : les microbes de chacun se mélangent dans l’espace avec ceux d’autres personnes. Tout récemment, une étude avait ainsi comptabilisé 125 000 espèces bactériennes en moyenne dans un logement.

Le plus intéressant dans cette nouvelle recherche est sans doute qu’elle éclaire un peu plus la manière dont les bactéries sont transmises des corps aux objets ou aux autres personnes. Car si la grande majorité d’entre elles sont inoffensives, voire bénéfiques, certaines sont pathogènes et véhiculent des maladies infectieuses.

—Fiorenza Gracci

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Un chemin imprimé en 3D pour la régénération des nerfs, implanté chez un rat, lui a permis de récupérer la capacité de marcher après 10 à 12 semaines. – Ph. © Michael McAlpine / université du Minnesota / College of Science and Engineering

Voici une technologie révolutionnaire ! De petits implants construits sur mesure grâce à l’impression 3D permettent aux nerfs aux formes les plus complexes de repousser après une lésion… et ont permis à des rats de laboratoire paraplégiques de recommencer à marcher !

Mise au point par des ingénieurs et neurobiologistes américains (universités du Minnesota, du Maryland, Princeton, John Hopkins et Virginia Tech), cette technique fait appel au scanner 3D, à l’imprimante 3D et à la biologie moléculaire.

Les scientifiques ont eu l’idée de construire des implants qui sont autant de “tuteurs” à l’intérieur desquels les nerfs sectionnés peuvent repousser, grâce à des molécules présentes sur leurs parois qui agissent comme des traces biochimiques stimulant la croissance des neurones. Leur expérience est détaillée dans la revue Advanced Functional Materials.

Des tuteurs taillés sur mesure et imprimés en 3D pour guider la croissance des nerfs

Pour faire en sorte que le nerf reprenne sa structure naturelle, le tuteur est taillé sur mesure : d’abord un scanner 3D relève la forme qu’il occupe chez un animal, et ensuite une imprimante 3D reproduit cette forme.

La structure du nerf sciatique d’un rat a été obtenue à l’aide d’un scanner 3D – Ph. © Michael McAlpine, université du Minnesota / College of Science and Engineering

Le matériau choisi pour ces implants est le silicone, agrémenté de molécules qui stimulent biochimiquement la croissance des nerfs. Il est extrudé par une imprimante 3D spécialement conçue (voir vidéo ci-dessous), afin de former un moule du nerf scanné, présentant des rainures qui aident également à la croissance du nerf. Ensuite, il est greffé chez l’animal à l’extrémité des nerfs sectionnés.

En dix à douze semaines, les rats recommençaient à marcher

Chez les rats utilisés pour tester l’efficacité de la technique, les chercheurs avaient sectionné le nerf sciatique (dans la hanche), ce qui leur empêchait de marcher. Dix à douze semaines après avoir reçu l’implant, ils ont commencé à récupérer cette capacité !

C’est la première fois qu’un nerf aussi complexe est reconstruit chez un animal. Le sciatique est en effet nerf “mixte” : il véhicule aussi bien des informations sensorielles (des membres vers le cerveau), que motrices (du cerveau vers les membres). Et pour compliquer encore les choses, il a une forme “bifurquée” que les neurones n’arrivent pas à reconstruire en temps normal.

Si elle était appliquée avec succès à l’homme, cette technique pourrait bénéficier à des millions de personnes touchées par une lésion des nerfs, que ce soit à cause d’accidents ou de maladies.

—Fiorenza Gracci

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