Articles de revues sur le sujet « Cultures cellulaires – Modèles animaux »

Nous présentons, dans cette revue, les dernières avancées concernant la modélisationin vitrode la barrière de filtration glomérulaire. Ces systèmes, permettant de réduire l’utilisation des modèles animaux, connaissent un intérêt croissant et bénéficient du développement de nos connaissances des cellules souches et de la bioingénierie. Nous discuterons les limites des modèles cellulaires glomérulaires actuels et nous introduirons les méthodes permettant d’obtenir des cellules glomérulaires à partir des cellules souches. Enfin, nous discuterons de l’importance du microenvironnement dans le maintien du phénotype, quels que soient les systèmes utilisés tels que la co-culture, les biomatériaux ou la microfluidique.

Les agents des encéphalopathies spongiformes transmissibles (ESST) sont responsables de maladies neurodégénératives fatales chez l’homme (maladie de Creutzfeldt-Jakob, insomnie fatale familiale, syndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, Kuru) et chez les animaux (tremblante ovine et caprine, encéphalopathie spongiforme bovine, encéphalopathie spongiforme féline, encéphalopathie transmissible du vison, dépérissement chronique des cervidés. L’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) est une maladie nouvelle apparue en 1985 au Royaume-Uni, puis s’est propagée ensuite dans les autres pays européens et en particulier en France (premier cas identifié en 1990). La tremblante des ovins est en revanche connue depuis plus de deux siècles en Europe. Elle se distingue de l’ESB par sa contagiosité et la distribution de la protéine prion pathologique PrPsc dans les tissus périphériques. L’agent de l’ESB est transmissible des bovins à l’homme chez lequel il provoque une forme particulière (variant) de la maladie de Creutzfeldt-Jakob. En revanche, l’agent de la tremblante ovine semble sans danger pour l’homme. Jusqu’en 1992, date du premier rapport réalisé à la demande du ministre de la recherche, Hubert Curien, par une commission de 9 chercheurs présidée par Dominique Dormont, les recherches poursuivies en France sur les ESST étaient le fait d’un petit réseau informel qui a été à l’origine d’un premier programme de recherches piloté par l’INSERM. L’annonce faite le 20 mars 1996 par les autorités du Royaume-Uni que 10 britanniques venaient de succomber à une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob liée à l’ESB, entraîne une crise de confiance sans précédent des consommateurs. Interpellée, la communauté scientifique incluant l’INRA est alors brutalement placée devant un ensemble de questions nouvelles qui l’oblige à recentrer sa stratégie en termes d’expertise collective. La mise en place à cette occasion, du comité interministériel d’experts sur les ESST animé par Dominique Dormont (et auquel 8 chercheurs INRA participaient) a été un facteur très important dans la mobilisation de la communauté scientifique française et en particulier de l’INRA (voir à ce sujet l’analyse critique du fonctionnement de ce comité interministériel faite par Jacqueline Estades et Elisabeth Rémy dans l’ouvrage « l’expertise en pratique : les risques liés à la vache folle et aux rayonnements ionisants », 249 pages, L’Harmattan éditeur, Novembre 2003). Depuis 1993, les chercheurs INRA du département de génétique animale réfléchissaient aux conditions de développement de projets de recherche nouveaux sur les maladies à prions et en particulier sur la tremblante ovine qui sévissait de façon spectaculaire dans un troupeau ovin expérimental (domaine INRA de Langlade). Les chercheurs concernés de ce département ont eu un rôle moteur dans la mobilisation ultérieure des autres départements. En effet, à partir de l’automne 1996, des chercheurs INRA appartenant à 6 départements de recherche différents (génétique animale, santé animale, physiologie animale, transformation des produits animaux, hydrobiologie et faune sauvage, économie et sociologie rurale) ont décidé de s’engager dans des projets de recherche centrés sur les maladies à prions. Cet intense effort de mobilisation s’est accompli essentiellement par mobilité thématique (et non pas à la faveur de recrutements nouveaux), ce qui a représenté pour chacun des chercheurs engagés un effort personnel de remise en cause l’obligeant à repartir de zéro dans un domaine totalement nouveau, en abandonnant des recherches où chacun avait acquis un positionnement national et international. Cette mobilisation collective importante a été favorisée par trois facteurs différents : - l’exceptionnelle demande sociétale résultant d’une crise de confiance sans précédent touchant à la fois le consommateur et le citoyen, - l’ensemble des nombreuses questions nouvelles posées par la problématique « prions » qui a profondément excité la curiosité et l’intérêt des chercheurs de disciplines différentes, - et, enfin, la mise en place rapide de nouveaux moyens financiers, à la faveur d’une série d’appels d’offres successifs (INRA en interne, interministériels, GIS Prions, Union Européenne) qui ont exercé un effet incitatif puissant. Dans ce contexte nouveau, les objectifs prioritaires de l‘INRA ont été les suivants : - tout d’abord, créer les conditions optimales pour la mise au point des différents outils indispensables au développement des recherches sur les ESST : . les souris transgéniques pour les infections expérimentales,. les lignées de cultures cellulaires pour la propagation in vitro du prion,. les anticorps monoclonaux anti protéine prion (PrP),. les techniques immunocytohistochimiques pour identifier la protéine prion pathogène PrPsc dans les tissus infectés,. les méthodes de génotypage à grande échelle du gène PrP chez les ovins,. les approches épidémiologiques adaptées,. et surtout toute la logistique appropriée pour la manipulation des prions en toute sécurité au laboratoire et dans les animaleries (souris et gros animaux). - parallèlement, organiser des instances nouvelles pour la coordination (comité d’action incitative programmée, bureau permanent des recherches ESST) et l’animation scientifique interdisciplinaire (séminaires réguliers) de façon à assurer les meilleures conditions pour favoriser les échanges entre les équipes et la cohérence des projets entre eux. - et, enfin, mettre en place des moyens nouveaux en termes de ressources humaines (redéploiements, recrutements). Plus d’une vingtaine d’équipes INRA se sont engagées depuis 1996. A partir des nouveaux outils mis à disposition des différentes équipes, les recherches se développent et les résultats obtenus ont été présentés et discutés lors des séminaires organisés en 1998, 2000 et 2003. Ces résultats ont été valorisés par un nombre important de publications et ont été concrétisés au niveau des applications par la mise au point de tests rapides de diagnostic des ESST (contribution au test Biorad pour l’ESB, convention avec l’Institut Pourquier pour la tremblante ovine) ainsi que par un plan ambitieux de contrôle génétique et d’éradication de la tremblante dans les troupeaux ovins français. Dans le domaine de la biosécurité du retraitement des farines animales, un brevet a été pris en mars 2004. A l’issue du dernier séminaire, la direction scientifique Animal et Produits Animaux a décidé de valoriser l’ensemble des résultats obtenus et des connaissances en découlant, par la réalisation de ce numéro hors-série. L’objectif était de présenter au plus grand nombre l’ensemble des avancées scientifiques et des axes de recherche actuels sur les prions, menés dans les différentes disciplines. Ce numéro hors-série de la revue « Productions Animales » comprend 7 chapitres structurés autour des questions nouvelles que les chercheurs se sont attachés à résoudre : les animaux modèles, la caractérisation des souches et la nature de l’agent, la protéine prion cellulaire, la pathogénie des ESST, la variabilité de la résistance aux ESST et enfin l’épidémiologie et la lutte contre les ESST. En outre à la fin du numéro, figurent des annexes présentant successivement : la liste des publications scientifiques réalisées à partir des résultats obtenus, la liste des séminaires scientifiques organisés en interne, et enfin la liste des 18 projets scientifiques européens dans le domaine des ESST, impliquant des équipes INRA comme coordinateur ou comme partenaire, illustrant ainsi leur positionnement international.

Les organoïdes rénaux dérivés de cellules souches pluripotentes sont devenus une réelle alternative à l’utilisation de modèles in vitro limités ou de modèles animaux contraignants et d’utilisation sensible. La compréhension des mécanismes clés de développement du rein a permis d’établir des protocoles permettant, à partir de cellules souches pluripotentes, d’obtenir de tels organoïdes, qui sont constitués de structures hautement complexes et organisées, contenant plusieurs types cellulaires. Ces organes miniatures permettent des applications majeures : la possibilité de contrôler le génome des iPSC (induced pluripotent stem cell), par sélection de patients atteints de pathologies spécifiques ou par édition de génome, permet d’obtenir in vitro des organoïdes rénaux qui intègrent des mécanismes physiopathologiques, comme le développement de kystes observé dans la polykystose rénale. Ces organoïdes peuvent également être utilisés pour des applications « haut-débit » afin d’accélérer la mise au point de tests de molécules néphrotoxiques ou de composés thérapeutiques. Enfin, les organoïdes rénaux présentent un intérêt majeur dans un contexte de réparation tissulaire, une application qui reste limitée actuellement et pour laquelle de nombreuses barrières restent à franchir.

La récente émergence des cultures d’organoïdes tumoraux, ou tumoroïdes, a permis d’enrichir le répertoire des modèles précliniques en oncologie. Très proches de la tumeur dont elles dérivent, ces microtumeurs offrent de nombreuses possibilités en termes de recherche fondamentale, telles que l’étude de la carcinogenèse ou de la chimioré-sistance, de validation préclinique de nouvelles molécules à visée anticancéreuse, ou encore de personnalisation des traitements. Divers développements techniques et l’enrichissement des tumoroïdes par l’addition d’autres types cellulaires sont actuellement en cours pour améliorer la pertinence de ces modèles et exploiter de façon optimale leur remarquable potentiel.

L’immunotoxicologie est l’étude des effets toxiques de toute substance sur le système immunitaire et ses fonctions. Dans les différents domaines d’application, cette science est cadrée par divers textes réglementaires et lignes directrices. Les études sont basées sur des techniques in vitro, ex vivo et in vivo et sont observationnelles ou fonctionnelles, permettant respectivement de démontrer un effet et de décrire les mécanismes en jeu. Dans cette revue, nous présentons les différents tests à effectuer dans le domaine biomédical, avec une attention particulière au test d’évaluation de la réponse thymo-dépendante (TDAR). Nous discutons également brièvement des évolutions à suivre dans ce domaine cherchant entre autres une approche plus éthique comme la limitation de l’utilisation des animaux de laboratoire. Ces évolutions sont notamment représentées par le développement de modèles cellulaires pertinents.

L’infertilité, les fausses couches précoces et les malformations congénitales sont des problèmes majeurs de santé publique fréquents et relativement méconnus. Jusqu’à présent ce que l’on sait du développement précoce humain provient de deux sources principales : l’étude d’embryons humains et l’étude d’animaux modèles. Bien que certains mécanismes moléculaires soient conservés, il existe des spécificités liées à l’espèce humaine. Ainsi, il est important d’étudier les animaux modèles les plus proches possibles dans la classification phylogénétique, ce qui a mené à l’utilisation de lignées cellulaires de primates. De nos jours, les seuls embryons humains disponibles sont ceux issus de la Fécondation In Vitro, ils sont donc peu nombreux et doivent être détruits au bout de 14 jours. Cela a poussé les chercheurs à développer de nouvelles stratégies. Différentes équipes ont donc utilisé les cellules souches embryonnaires ou les cellules souches pluripotentes induites et leurs propriétés d’auto-organisation in vitro pour recréer des « embryons » et ainsi étudier leur développement. Ces nouvelles stratégies permettent de limiter l’utilisation d’embryons humains mais de nouvelles questions se posent désormais sur le statut légal de ces nouveaux « modèles ». À l’avenir, il sera important de mettre à jour les différentes législations et recommandations de l’International Society for Stem Cell Research (ISSCR) au fur et à mesure des avancées scientifiques pour éviter toute dérive. Un respect des recommandations et le maintien de discussions entre spécialistes et « grand public » permettront une meilleure compréhension du développement précoce humain et la mise en place de stratégies répondant à des enjeux sanitaires.

Les hormones thyroïdiennes (HT) sont essentielles pour le bon fonctionnement du cerveau tout au long de la vie des vertébrés, dès les stades précoces du neuro-développement. Des études épidémiologiques ont montré l’importance des HT de la mère pendant les premiers mois du développement fœtal : une déficience précoce en HT maternelles entraîne à long terme des altérations du développement cognitif et du comportement social de l’enfant. L’apport des modèles animaux, non seulement les modèles mammifères mais également les modèles alternatifs (poisson zèbre, xénope, poulet), a permis de décrypter les mécanismes cellulaires et moléculaires gouvernés par les HT lors du développement cérébral. En particulier le modèle rongeur a contribué à montrer que les HT ont également un rôle crucial chez l’adulte, principalement au sein de deux niches neurogéniques majeures, la zone sous-ventriculaire et la zone sous-granulaire de l’hippocampe où elles régulent finement le destin des cellules souches neurales (CSN). Une question essentielle en biologie des cellules souches est de comprendre, comment les HT gouvernent le devenir des CSN vers un destin neural ou glial et ce, afin de contribuer au développement du cerveau et de maintenir ses fonctions tout au long de la vie adulte dans des conditions physiologiques et lors d’un dommage cérébral (maladies neurodégénératives, maladies démyélinisantes ou accident vasculaire cérébral). Notre revue fait le point sur les connaissances actuelles sur le rôle d’un signal endocrinien clé, les HT, lors du développement du cerveau et de la neurogenèse adulte, et principalement chez les mammifères, notamment l’Homme.

Il est établi que les facteurs de risque sociaux jouent un rôle important dans la genèse et le maintien des troubles mentaux. Les modèles animaux nous indiquent que les expériences précoces d’adversité sociale peuvent avoir des effets à long terme à travers un « conditionnement biologique » et que le cerveau serait « modelé » par les facteurs environnementaux. En effet, des expériences sociales négatives très précoces peuvent avoir de profonds impacts durant les périodes de haute plasticité cérébrale lors de la vie prénatale et juste après la naissance. La recherche doit arriver à intégrer plusieurs niveaux d’organisation et déterminer les effets de l’adversité précoce sur le développement du cerveau en tentant d’expliquer comment ces expériences précoces affectent les voies moléculaires, cellulaires et biologiques conduisant à une vulnérabilité particulière. Comment les circonstances difficiles prénatales, périnatales et durant l’enfance sont « biologiquement intégrées » dans les systèmes génomiques moléculaires qui déterminent les expressions de la vulnérabilité ? Le paradigme actuel des interactions GèneXEnvironnement découle directement des travaux de A. Caspi sur les enfants victimes de maltraitance, en mettant en évidence le rôle de ces évènements dans l’apparition de troubles mentaux à l’âge adulte en fonction du polymorphisme génétique.Les phénomènes d’addiction, le suicide et la schizophrénie représentent des troubles complexes qui résultent d’interactions entre plusieurs facteurs psychologiques, sociaux, environnementaux, génétiques et neurobiologiques. Les facteurs sociaux et les expériences précoces d’adversité constituent des facteurs importants et reconnus de risque d’apparition de ces troubles. La question qui se pose alors est de savoir s’il est possible d’intégrer ces différents aspects au sein de modèles unifiés où les expériences précoces d’adversité et de stress social constitueraient une dimension commune et dont le rôle serait essentiel.

Le potentiel des plantes connues pour leurs vertus médicinales suscite un grand intérêt dans un contexte mondial de réduction des risques d’antibiorésistance. Dans le cadre de la nutrition animale, l’usage des extraits de plantes se positionne dans une démarche de gestion intégrée de la santé des animaux dans le but de favoriser la construction de leur immunité et de limiter l’apparition des maladies. Le soutien des fonctions immunitaires par l’apport d’extraits de plantes est un moyen de renforcer les capacités d’adaptation des poulets, notamment chez le poussin. Pour mettre en œuvre leur usage, cela nécessite de disposer de méthodologies complémentaires, adaptées et fiables pour s’assurer de la qualité et de la valeur ajoutée fonctionnelle des extraits pour la santé des poulets. Les étapes décrites, indépendantes et complémentaires, ont permis d’élaborer et de valider une méthodologie globale, pertinente et robuste pour sélectionner, caractériser et évaluer la qualité et les effets des extraits de plantes sur l’immunité des poulets en situation d’élevage. Des grilles d’analyse ont été rassemblées en un outil d’aide à la décision (CHECK’MEX). Les extraits de plantes sélectionnés comme la mélisse et le ginseng ont été testés pour évaluer leurs capacités à stimuler l’immunité innée des volailles dans des modèles cellulaires ou des modèles d’inflammation et de stress oxydant développés ex vivo sur cellules de poulet. Les extraits ont ensuite été évalués chez le poulet dans des conditions expérimentales proches du terrain permettant de valider leurs effets et de réaliser une analyse multicritère incluant des indicateurs de santé, de bien-être et de zootechnie. Cette démarche est applicable à tous types d’extraits de plantes et elle peut être adaptée pour d’autres espèces animales ou d’autres effets biologiques.

De nombreuses études sont menées pour élucider le mécanisme de la transformation de la protéine prion normale (PrPc) en protéine pathogène résistante aux protéases (PrPres) et pour comprendre comment l’accumulation de cette PrPres peut induire les dégénérescences nerveuses observées lors des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST). Cependant, la protéine prion est une protéine ubiquitaire présente dans de nombreux tissus autres que le tissu nerveux et le rôle cellulaire «normal» joué par cette PrPc est très controversé et reste encore une énigme. Différentes équipes INRA utilisent leurs compétences en physiologie pour établir la présence et les voies de sécrétions de la protéine prion normale dans différents organes. Ces études se font en utilisant des modèles animaux et cellulaires classiques, mais aussi des souris où le gène codant pour la protéine prion est supprimé (PrP-/-) ou sa quantité sur-exprimée par introduction de multiples copies de ce gène. Ceci permettra d’une part d’étudier le ou les rôles possibles de cette protéine dans les différents tissus et fluides biologiques (protection contre le stress oxydatif, transport de métaux, signalisation cellulaire, etc.), d’autre part de rechercher si lors de l’infection, de la protéine prion pathogène est retrouvée dans certains de ces fluides biologiques tels que le lait et le sperme. En effet, si les études passées n’ont jamais montré de protéine prion pathogène dans ces fluides, des travaux utilisant des méthodes plus sensibles sont nécessaires pour confirmer ces résultats.

Dans un contexte économique incertain et face à des demandes sociétales de plus en plus pressantes, les filières animales ont des défis majeurs à relever : assurer leur compétitivité et la viabilité économique des élevages ens’adaptant à l’ouverture des marchés et à une plus grande volatilité des prix ; reconstruire un modèle social en repensant l’acceptabilité de l’élevage et le métier d’éleveur ; produire des aménités reconnues par la société enlimitant les effets négatifs sur l’environnement et en qualifiant les services écosystémiques et patrimoniaux produits par les activités d’élevage. Répondre à ces enjeux nécessite de mettre en place de nouveaux modes de partenariats entre les acteurs. Le Groupement d’Intérêt Scientifique (GIS) « Elevages Demain » crée en 2010 (www.gis-elevages-demain.org) et dédié aux systèmes de production animale (ruminants, porcs et volailles) à hautes performances économiques,environnementales et sociétales, rassemble quatorze partenaires de la recherche, du développement et des filières professionnelles. Cette démarche s’inscrit dans la volonté de l’ensemble des acteurs des filières animales derépondre ensemble aux défis posés à l’élevage afin de proposer de nouveaux modèles productifs, économiquement viables, respectueux de l’environnement et socialement acceptables et équitables, en un mot : durables. Lesorganismes initiateurs du GIS « Elevages Demain » se fixent donc comme objectif de définir les conditions d’une meilleure compatibilité entre les différentes catégories de performances (techniques, économiques, environnementales, sociales) des systèmes de production animale et de proposer des solutions qui soient innovantes et adaptées à la variété des contextes territoriaux et des filières. Les actions de recherche conduites par le GIS « Elevages Demain » s’organisent autour de quatre axes thématiques : i) les relations entre élevage, filières et territoire, avec une action sur les services rendus par l’élevage et une autre sur l’emploi dans les filières animales ; ii) les relations entre l’élevage et la société avec une action visant à recenser et à analyser les principales controverses ; iii) l’évaluation multicritère de la durabilité des systèmes d’élevage avec l’élaboration d’un guide méthodologique réalisé en commun avec le GIS « Grandes cultures à hautes performances économiques et environnementales » et iv) la conduite des animaux et des systèmes d’élevage avec des actions sur le phénotypage animal (avec le GIS Agenae), l’élevage de précision et l’agro-écologie en élevage.Les Réseaux Mixtes Technologiques du domaine de l’élevage constituent une autre forme de partenariat qui a pour objectif de constituer des pôles d’expertises pour les professionnels de l’élevage et les pouvoirs publics en stimulant les synergies entre disciplines, filières et territoires et sur des domaines précis, tels que l’économie des filières d’élevage, le travail en élevage, l’élevage et l’environnement, le bien-être animal, les bâtiments d’élevage etc...A travers son objectif de synthétiser les connaissances et de diffuser les résultats de la recherche sur les productions animales à un large public, la revue INRA Productions Animales s’efforce d’apporter régulièrementdes contributions pour éclairer le débat scientifique et sociétal sur les enjeux et les défis que doivent relever les productions animales. Ce fut le cas du dossier consacré aux « Gaz à effet de serre en élevage bovin », des numérosspéciaux sur le « Travail en élevage » ou sur « Quelles innovations pour quels systèmes d’élevage ? » pour ne citer que quelques exemples récents. C’est pourquoi nous avons souhaité réunir dans ce premier numéro de l’année2015 quatre articles complémentaires : - Le premier, issu d’un travail mené dans le RMT « Economie des filières animales », propose un état des lieux précis et une analyse détaillée des facteurs explicatifs de la spécialisation territoriale et de laconcentration des productions animales européennes. Il pose ainsi clairement un certain nombre d’enjeux relatifs aux services et aux « dys-services » rendus par les productions animales et à l’acceptabilité de cette concentration par la société ; - Le deuxième, issu d’un groupe de travail du GIS « Elevages Demain », propose une méthodologie originale pour identifier, qualifier et évaluer les multiples services économiques, environnementaux, sociaux et culturels rendus par les activités d’élevage. Cet article pose ainsi un certain nombre de questions de recherche pour progresser dans la quantification et l’évaluation de ces services ;- Le troisième, également issu d’un groupe de travail du GIS « Elevages Demain », présente le recensement et l’analyse des principales controverses qui traversent la société sur l’élevage à partir du regard croisé de différents acteurs. Cet article pose aussi de nombreuses questions de recherches sur les déterminants des attentes de la société vis-à-vis de l’élevage et sur les mécanismes permettant de résoudre ces controverses. - Le quatrième, issu du travail conduit par l’INRA dans le cadre de l’étude commanditée par le Commissariat Général à la Stratégie et à la Prospective, propose une méthodologie de conception et d’évaluation de systèmes de production multiperformants, c’est-à-dire conjuguant performances productives, économiques, environnementales et sociales. En s’appuyant sur un large répertoire de pratiques agricoles élémentaires dont l’impact a été qualifié sur les différentes catégories de performances, cette méthode se veut applicable à une large diversité d’orientations productives. Enfin, nous avons souhaité clore ce numéro avec un texte, issu d’une réflexion menée dans le GIS « Elevages Demain », sur les réseaux de référence en élevage et leur avenir. Ces dispositifs constituent de réelles infrastructures immatérielles de recherche et développement, et dans un contexte budgétaire contraint, il importe de les faire évoluer pour mieux répondre aux nouvelles attentes en lien avec la durabilité des élevages.

Les maladies respiratoires, qu’elles touchent les animaux et/ou les hommes, ont un impact sanitaire et économique considérable sur notre société. Pouvoir mieux les contrôler, les traiter et les prédire, nécessite de pouvoir les étudier. Pour cela des modèles d’études pertinents, reproductibles, efficaces aisés d’utilisation, et alternatifs à l’expérimentation animale doivent être proposés. D’énormes progrès méthodologiques ont été réalisés ces dernières années avec l’émergence de modèles in vitro qui miment le poumon en reproduisant la diversité des types cellulaires, l’architecture du tissu et certaines de ses fonctionnalités (activité ciliaire, sécrétion). Cette revue présente les avancées dans la génération de ces modèles chez le bovin : les organoïdes, les cultures Air-liquide-interface (ALI) et les coupes fines de poumon (PCLS). Ils sont utilisés pour mieux décrire et comprendre les processus physiopathologiques induits par des infections (virus, bactérie, parasite) respiratoires et permettent de tester des approches prophylactiques ou curatives.

La compréhension des mécanismes par lesquels la protéine prion pathogène est introduite dans l'organisme, puis la façon dont elle diffuse dans les différents tissus et organes et exerce son pouvoir pathogène est essentielle à bien des égards. C'est notamment le cas pour la mise au point de méthodes de dépistage et de diagnostic, l'évaluation du risque pour la santé publique, la thérapeutique et la connaissance des voies de transmission de la maladie. Deux types d'approches ont été développées pour étudier ces mécanismes, complémentaires l'une de l'autre. La première est basée sur les modèles animaux. L'article de Schelcher et al analyse les connaissances récentes sur la pathogénie de la tremblante qui découlent des travaux entrepris sur le mouton. Ils portent sur le cheminement de la protéine prion dans l'organisme infecté – dans quels tissus diffusela protéine prion pathogène, dans quels types de cellules et à quelle vitesse – et comment intervient le génotype de l'individu dans ce processus. La deuxième approche concerne les modèles cellulaires. L'article de Vilette et Laude présente plusieurs modèles cellulaires mis au point récemment, qui permettent la multiplication du prion ovin. Les différents projets de recherche développés actuellement à partir de ces modèles cellulaires étudient les interactions entre la protéine prion pathogène et différents types de cellules de l'organisme, les gènesactivés en cas d'infection, le rôle du polymorphisme de la protéine prion ovine dans la réplication du prion pathogène, et l'identification de molécules ayant une activité antiprion.

La toxicité de notre environnement et son impact sur la santé préoccupent de plus en plus la population. Certains polluants présents dans l’environnement peuvent affecter l’ensemble de l’environnement et des chaînes trophiques. Dans certains cas, ils peuvent affecter les animaux sauvages, les animaux domestiques, jusqu’à un transfert au sein de l’espèce humaine. Une intoxication correspond à une « introduction ou bio-accumulation d’une substance toxique dans l’organisme ». L’effet de ces substances toxiques est donc important à évaluer pour anticiper ses conséquences sur les organismes. Selon le modèle utilisé, ces évaluations peuvent contenir des biais importants. En effet le métabolisme est différent d’un organisme à l’autre, et donc la capacité à gérer un toxique de l’environnement, à le bio-accumuler ou à l’éliminer est spécifique de l’espèce. La toxicité pour l’animal les assimilant et la disponibilité de ces substances lors de la consommation humaine sont donc très variables. Cette problématique est retrouvée dans un autre contexte toxicologique, celui des drogues médicamenteuses. L’étude toxicologique devrait donc se faire de façon spécifique à l’espèce ciblée, y compris pour l’espèce humaine. En effet un écart important existe entre les résultats obtenus lors des phases pré-cliniques et ceux obtenus lors des essais cliniques. Par ailleurs l’utilisation des modèles animaux fait l’objet d’une réglementation au sein de l’union européenne qui s’attache particulièrement à la limitation de l’utilisation des animaux à des fins scientifiques quand cela est possible. Dans ces contextes se place toute l’importance de méthodes in vitro qui se sont développées au cours des dernières décennies grâce à l’avancée des connaissances fondamentales portant sur les cellules souches, ainsi que des avancées techniques qui y ont été associées. Ces méthodes ont permis la production de cultures en 3 dimensions mimant les structures réelles des organismes, d’où leur nom d’organoïdes. Ces outils deviennent des éléments clés des approches toxicologiques, qu’elles soient liées aux problèmes des expositions à des toxiques ou aux études précliniques humaines et vétérinaires.

Les propriétés et le rôle physiologique de la protéine prion sont encore mal connus, de même que la façon et les raisons pour lesquelles la protéine prion normale est transformée en protéine prion pathogène. Ces différentes questions sont importantes, à la fois pour comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des encéphalopathies spongiformes transmissibles et pour rechercher des possibilités de thérapie. C’est la raison pour laquelle divers types de travaux sont conduits sur ces questions, utilisant différentes approches. L’article de Lepage et al. est basé sur l’approche physicochimique de la structure de la protéine prion. L’objectif de ces travaux est de rechercher les domaines de la protéine prion qui pourraient avoir un rôle clé dans la transconformation de la protéine normale en protéine pathogène, tant pour induire que pour réguler ce processus. L’article de Moudjou et al. est basé sur une approche immunochimique. Des anticorps monoclonaux ont été mis au point, avec des affinités particulières pour certaines régions de la protéine prion PrP. Ainsi certains anticorps reconnaissent différentes formes glycosylées de la protéine et discriminent les allèles de la PrP associés à la susceptibilité des moutons à la tremblante. Ces réactifs offrent des perspectives dans plusieurs domaines, notamment dans l’étude du rôle de la glycosylation dans la capacité de la protéine prion à être convertie en protéine pathogène et dans l’analyse fine des profils glycotypiques de la protéine anormale, dans le cadre du typage moléculaire des souches de prions. Ces anticorps peuvent également être utilisés comme moyen de génotypage rapide des moutons. Enfin, l’article de Gatti et al. analyse le rôle physiologique de la protéine prion cellulaire. Des travaux ont été entrepris pour établir la présence et les voies de sécrétion de la protéine prion normale dans différents organes et tissus de l’organisme, ainsi que son rôle, en utilisant différents modèles animaux et cellulaires.

Ce numéro hors-série est consacré aux travaux sur les maladies à prions des animaux de ferme, menés à l’Inra en collaboration avec de nombreux organismes nationaux et internationaux. Il aborde de nombreuses facettes de la recherche sur ces agents et les maladies qu’ils occasionnent, tant sur le modèle tremblante que sur l’Encéphalopathie Spongiforme Bovine (ESB) : biologie de l’agent pathogène et notion de souche de prion, pathogénie de la maladie et résistance génétique, voies de transmission et évolution dans les populations animales, lutte contre les EST. Le premier article présente l’ensemble des outils mis au point à l’Inra pour étudier les EST (laboratoire de génotypage à grande échelle) ainsi que les dispositifs expérimentaux qui y sont dédiés (domaine expérimental atteint de tremblante naturelle et différentes animaleries protégées). Ensuite, la notion de souche de prion est introduite, discutée, et les divers travaux en cours pour différencier les souches de prions sur une base biologique et biochimique sont présentés, de même que les études menées pour comprendre le déterminisme de cette diversité. Ces travaux ont aussi pour objectif l’amélioration des méthodes actuelles de typage en termes de rapidité et de fiabilité, notamment à travers le développement de souris transgéniques. Deux articles traitent des mécanismes par lesquels la protéine prion pathogène est introduite dans l’organisme, puis la façon dont elle diffuse dans les différents tissus et organes et exerce son pouvoir pathogène. L’un concerne la pathogénie de la tremblante, à partir des travaux entrepris sur le mouton : dans quels tissus diffuse la protéine prion pathogène, dans quels types de cellules et à quelle vitesse, et comment intervient le génotype de l’individu dans ce processus. L’autre porte sur les modèles cellulaires mis au point récemment, qui permettent la multiplication du prion ovin et servent à étudier les interactions entre la protéine prion pathogène et différents types de cellules de l’organisme, les gènes activés en cas d’infection, le rôle du polymorphisme de la protéine prion ovine dans la réplication du prion pathogène et l’identification de molécules ayant une activité antiprion. Les propriétés et le rôle physiologique de la protéine prion normale, ainsi que les raisons pour lesquelles la protéine prion normale est transformée en protéine prion pathogène, sont ensuite abordés à travers plusieurs études : approche physicochimique et structurale de la structure de la protéine prion, pour analyser les domaines de la protéine prion qui pourraient avoir un rôle clé dans la transconformation de la protéine normale en protéine pathogène, et pour comprendre la relation entre le polymorphisme génétique de cette protéine et l’état de résistance ou de sensibilité à la tremblante ; approche immunochimique grâce à des anticorps monoclonaux ayant des affinités particulières pour certaines régions de la protéine prion PrP, qui permettent l’étude de la capacité de la protéine normale à être convertie en protéine pathogène et le typage moléculaire des souches de prions ; analyse des voies de sécrétion et du rôle physiologique de la protéine prion cellulaire. L’influence du polymorphisme au locus Prnp sur la sensibilité des animaux aux EST est documentée, ainsi que les travaux en cours pour mettre en évidence d’autres gènes influençant la sensibilité des animaux aux EST, à partir de la cartographie du génome. Concernant l’épidémiologie des EST, un article présente les travaux sur les sources d’infection, les voies de transmission et la dynamique de la maladie dans les populations animales, en matière de tremblante et d’ESB. Les résultats relèvent d’expérimentations, d’études de terrain et de modélisation mathématique. Enfin, plusieurs articles sont consacrés à la lutte contre les EST, abordant plusieurs volets : développement de tests pour le diagnostic avant la mort et la distinction entre souches d’EST, travaux conduits depuis dix ans pour maîtriser voire éradiquer la tremblante dans la population ovine en jouant sur la résistance génétique des ovins aux EST, étude clinique conduite sur une molécule à visée thérapeutique et discussion sur la méthode de choix des molécules à expérimenter, pistes pour la destruction des farines animales à risque, grâce à l’utilisation de microorganismes ou la fabrication de biolubrifiants, additifs biocarburants et matériaux polymères.

From 2001 to 2010, the incidence rates of melanomas have increased by over 2% for both Canadian men and women. Titanium dioxide nanoparticles are common additives to sunscreen products. Their ability to render creams and lotions transparent, as well as their use as an ultraviolet light filter makes them a popular choice. Yet their effects on the skin, other organs, and the environment are largely unexplored, giving rise to questions about their safety. Current research findings report that titanium dioxide nanoparticles tend to be less hazardous to organisms than other nanomaterials. Nonetheless, studies on test animals and cell cultures show signi cant neurological, pulmonary, cardiac, and genetic damage once titanium dioxide nanoparticles have been absorbed into the bloodstream through inhalation and ingestion. Nanoparticles are also usually discharged as feces and urine, rinsed off, or disposed of through sewage to enter wastewater treatment plants and released into the surrounding ecosystems. The largest obstacle in nanoparticle research is the lack of consistency in terms of measuring and reporting ndings. Since the amounts of nanoparticles present after experiments are often not recorded, it is difficult to quantify the amount of nanoparticles in our environment and the rate at which they are released. In addition, manufacturers often do not label their products accurately, leading to misinformed consumers and the potential for adverse health effects. It is for these reasons that the scientific community, governments, industries, and environmental groups need to collaborate in the interest of public health and environmental sustainability in order set the precedence for future scientific advancements. This review provides background information on the properties of titanium dioxide nanoparticles, the effects of such particles on human and environmental health, the current regulations in place in Europe and North America, as well as suggestions for improving consumer safety. De 2001 à 2010, la fréquence des mélanomes avait augmentée par plus de 2% pour les hommes et les femmes canadiens. Les nanoparticules de dioxyde de titane sont des additifs communs dans des produits de protection anti- UV. Elles sont un choix populaire à cause de leur capacité pour rendre les lotions et les crèmes transparentes, et leur fonction comme un filtre des rayons UV. Pourtant, leurs effets sur la peau, les autres organes et l’environnement sont pour la plupart inexplorés, qui provoque des questions concernant la sécurité de leur utilisation. Les résultats courants nous montrent que les nanoparticules de dioxyde de titane sont souvent moins dangereuses pour les organismes que les autres nanomatériaux. Néanmoins, les recherches sur les animaux de laboratoire et les cultures cellulaires montrent qu’il y a des dommages neurologiques, pulmonaires, cardiaques et génétiques assez signifiants une fois que les nanoparticules de dioxyde de titane sont absorbées par le système sanguin au moyen d’inhalation et ingestion. Les nanoparticules sont souvent déchargées du corps comme matières fécales ou urine, enlevées en passant sous l’eau, ou débarrassées dans les eaux usées ou elles peuvent entrer les usines d’assainissement d’eau. Ensuite, ces nanoparticules sont laissées dans les écosystèmes environnants. Le plus grand obstacle dans la recherche des nanoparticules est l’absence d’uniformité concernant la mesure et le rapport des résultats. Bien que les premières mesures des quantités de nanoparticules soient enregistrées, souvent les quantités de nanoparticules présentes après ces études ne sont pas enregistrées. Alors, c’est difficile de chiffrer la quantité de nanoparticules dans notre environnement et le taux auquel elles sont libérées. De plus, c’est rare que les fabricants étiquettent leurs produits d’une manière précise et alors les consommateurs peuvent être mal informés, entrainant la possibilité des effets négatifs sur la santé. Celles-ci sont les raisons pour lesquelles la communauté scientifique, les gouvernements, les industries, et les groupes environnementales ont besoin de collaborer dans les intérêts de la santé publique et la durabilité environnementale pour créer un précédent pour les avancées scientifiques dans le futur. Cet article fournit de information sur les propriétés des nanoparticules de dioxyde de titane, les effets de ces genres de particules sur la santé humaine et environnementale, les régulations courantes mis en place en Europe et Amérique du Nord, ainsi que des suggestions pour l’amélioration de la sécurité des consommateurs.

L’anthropologie sensorielle, autrement nommée anthropologie des sens, anthropologie du sensible ou anthropologie des sensations est un domaine de recherche récent (Gélard: 2016). Car, si l’étude des sens figure déjà dans les ethnographies les plus classiques, elle apparaît rarement comme un objet d’étude en soi. L’histoire de la discipline illustre des thématiques afférentes telle l’anthropologie du corps, des émotions ou des sentiments ainsi que la philosophie des odeurs. Mais l’anthropologie sensorielle, celle des usages et des langages des sens reste le parent pauvre des études. Or, depuis quelques années, les sens font leur apparition dans des recherches en sciences humaines mais de manière encore secondaire ou marginale, les sens sont toujours associés à un autre thème (l’art, les techniques audiovisuelles, etc.). Ce sont surtout les historiens qui ont développé ces orientations de recherches nouvelles sur les expressions et manifestations sensorielles. L’anthropologie historique des sens s’est déployée depuis les écrits fondateurs de Lucien Febvre (1941 et 1942) avec plus tard l’histoire des sensibilités (Corbin, 1990) et la restitution des univers sensoriels sonores et odorants (Corbin 1982). Des univers qui comptent parmi les grands principes de mise en ordre du monde comme le rappelle l’historien Christophe Granger (2014). Notons la création en 2016 de la très belle revue Sensibilités. Histoire, critique et sciences sociales. Outre-Atlantique les études anthropologiques se sont développées autour des sens, dès le début des années 1990 (Classen: 1993, 1994 et Howes: 1991). Les recherches s’y institutionnalisent avec le groupe Sensory Studies(Condordia University), la revue The Senses and Society et le Sensory Ethnography Lab (Havard University). Notons à propos de ce dernier, les liens entre sens et arts, notamment visuels qui y sont très développés au détriment d'études plus orientées vers une anthropologie sociale des sens et de leurs usages. En 1990, la revue canadienne, Anthropologie et Sociétés y consacre un numéro pionnier (Howes, ed. 1990) intitulé « Les 'cinq sens' ». Ailleurs, en France notamment, les études sur les sens sont davantage dispersées et se limitent souvent au domaine du biologique et des sciences naturelles. Les sciences cognitives et les neurosciences s’en emparent mais elles cantonnent l’analyse au réalisme cognitif occidental et à ses a priori sur la perception sensorielle. L’écologie de la perception se déploie ensuite avec les travaux de T. Ingold (2000). Mais le brouillage disciplinaire est fort et l’anthropologie sensorielle basée sur des études de terrain et des ethnographies détaillées reste fragmentée - à quelques exceptions près : David Le Breton (2006a) et François Laplantine (2005) - par exemple. Les études sensorielles menées par des anthropologues vont s’attacher à l’analyse d’un seul sens, par exemple l’odorat (depuis les travaux de Detienne, 1972) et ceux de la philosophie des odeurs, le goût (Dupire, 1987), le sonore (Feld, 1982) et plus rarement le toucher (revue Terrain). Or, la « poly-sensorialité » (Corbin, 1995), « l’esprit multisensoriel » (Howes, 2010)), « l’intersensorialité » (Candau, 2010) ou la « conjugaison des sens » (Le Breton, 2006b) permettent une autre voie d’accès à la compréhension des systèmes sensoriels, le primat d’un sens sur un autre ou l’association entre sens et valeurs individuelles et sociales diffèrent selon les cultures. C’est cette diversité qu’il convient de mettre à jour. Ainsi, la mobilisation des sens apparaît comme une forme de communication non verbale, corporelle et sensorielle. Accéder à la compréhension des ces manifestations sensorielles suppose une connaissance approfondie et intime des sociétés. L’ethnographie illustre cette nécessaire et indispensable connaissance, en voici un exemple. Dans la société saharienne de Merzouga (Sud-Est marocain), la présence d’homme et de femme dans un espace donné détermine des comportements d’évitements qui sont sous-tendus par la capacité de chacun à émettre des signes, plus ou moins directs, de sa propre présence. Hommes et femmes communiquent souvent sans avoir recours au langage oral jugé mal adapté aux règles de la pudeur. Ainsi, les rencontres donnent lieu à des manifestations sensorielles discrètes (odorantes et sonores). Ces messages non verbaux permettent de comprendre des univers trop souvent observés de l’extérieur, donnant lieu à des analyses réductrices qui ignorent ces attentions mutuelles. Ainsi la manifestation sonore de soi, à l’intérieur des maisons est un élément quotidien important. Les femmes portent un voile de tête agrémenté de pastilles d’aluminium - qui produisent un tintement lorsque le corps est en mouvement - ces pastilles peuvent êtres rendues plus ou moins sonores selon les circonstances. Ces sons sont identifiés par tous comme des manifestations sonores féminines. Il est ainsi possible de révéler sa présence, d’une pièce à l’autre par exemple évitant ainsi une confrontation physique qui mettrait chacun mal à l’aise. La discrétion et le calme sont des qualités personnelles reconnues et indispensables, il est inconvenant d’élever la voix - crier est compris comme la perte du contrôle de soi - il faut dans les circonstances hasardeuses d’une rencontre, surtout à l’intérieur des habitations, avoir l’élégance de « faire du bruit sans en faire ». À l’opposé un homme qui pénètre dans une maison s’arrange pour faire du bruit, secouer brutalement ses clés, frapper avec vigueur sur la porte d’entrée en fer, ou même crier pour interpeller les occupants. Ces entrées bruyantes des hommes sont attendues comme des signaux de présence et d’identification. Dans d’autres cas, ce sont les activités plus ou moins sonores qui vont informer de la présence de femmes dans les cours intérieures. Un bon exemple est l’une des tâches quotidiennes qui consiste à briser un à un les noyaux des dattes destinés aux animaux au moyen d’un broyeur de pierre qui produit un son sourd spécifique, reconnaissable par tous, son qui informe de la présence d’une ou de plusieurs femmes à l’intérieur de l’habitation. Cette tâche répétitive et ennuyeuse étant le plus souvent réalisée collectivement. Tout homme est ainsi informé de la présence de femmes assemblées en collectif ; il peut remettre sa visite à plus tard, et continuer son chemin. Ces manifestations sensorielles par le biais de micro-activités présentent une ethnographie des sens où les sons (d’autres sens également) informent sur les univers culturels. Ainsi, l’étude des sens et des univers sensoriels sont des outils majeures d’appréciation des sociétés et des cultures. Penser les sens et se dégager de nos propres préjugés sensoriels reste une démarche délicate et complexe, indispensable à la connaissance et à l’appréhension de l’autre. Il convient naturellement de s’intéresser aux pratiques des individus et non de projeter des modèles sensoriels exogènes. La culture occidentale évoque l’existence de « cinq » sens et éventuellement d’un sixième (celui du cœur moral et spirituel) mais ceci n’est nullement partagé par toutes les sociétés. Les hiérarchies sensorielles renseignent aussi sur la manière dont les individus perçoivent le monde environnant. C’est ce décryptage des sens, du senti et du ressenti qui apporte des clés d’analyses. Au final, les sens ne sont plus seulement un objet de recherche mais une démarche épistémologique principale où le sensible se convertit en intelligibilité du monde. Le champ d’étude et de comparaison qui s’ouvre à l’anthropologie sensorielle est de ce fait considérable. Cette notice se limite à l’évocation d’un courant de recherche nouveau, aussi les références citées ne prétendent nullement faire un tour d’horizon exhaustif de l’anthropologie sensorielle mais donne au lecteur quelques orientations majeures.