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Partie 1 — Se scanner soi-même, semaine après semaine

Elizabeth Chrastil est neuroscientifique. Elle étudie la mémoire et la navigation spatiale à l’université de Californie à Irvine. En 2021, elle a décidé de devenir enceinte par fécondation in vitro, et presque simultanément, de faire de sa propre grossesse un objet d’étude scientifique.

Ce qui a suivi est inhabituel dans la littérature médicale : pendant deux ans, de trois semaines avant la conception jusqu’au deuxième anniversaire de son enfant, Chrastil a subi 26 sessions d’imagerie par résonance magnétique. À chaque visite, des prélèvements sanguins mesuraient ses concentrations d’estradiol et de progestérone. Elle était à la fois chercheuse et sujet d’étude, co-autrice de l’article et participante à l’expérience.

Cette approche porte un nom dans les laboratoires de neuroimagerie : le “precision imaging”, ou imagerie de précision. Plutôt que de comparer des groupes de femmes enceintes à des groupes témoins, on suit une seule personne avec une résolution temporelle très fine, semaine après semaine. La FIV a rendu la méthode encore plus précise : elle permettait de connaître avec exactitude la date de l’ovulation, de la conception et l’âge gestationnel à chaque scan.

Les résultats ont été publiés en novembre 2024 dans Nature Neuroscience, sous la direction de Laura Pritschet et Emily G. Jacobs, qui coordonnent le laboratoire Jacobs à l’université de Californie à Santa Barbara.

La limite de cette conception est évidente : un seul individu, une seule grossesse, une femme blanche de 38 ans en bonne santé. Les autrices le reconnaissent sans détour. Mais elles soulignent aussi que les modifications observées dépassent de loin la variabilité cérébrale normale mesurée chez des personnes non enceintes suivies sur des durées comparables. Ce n’est pas du bruit statistique.

Partie 2 — Un cerveau qui rétrécit pour mieux fonctionner

Les résultats sont saisissants. Pendant toute la durée de la grossesse, le volume de matière grise a diminué dans 80 % des 400 régions corticales analysées. L’épaisseur corticale a suivi le même mouvement. Les régions les plus touchées incluent le lobe pariétal inférieur, le cortex préfrontal, l’insula et le cortex somatosensoriel, soit des zones impliquées dans l’attention, la perception corporelle et le traitement social.

Le terme “rétrécissement” mérite d’être nuancé. Les chercheuses proposent que ces réductions reflètent une forme de “fine-tuning” neuronal, un élagage synaptique piloté par les hormones stéroïdiennes, comparable à ce qui se produit à l’adolescence. Le cerveau se reconfigure. Des études antérieures avaient montré que l’amplitude de ces changements dans les zones liées à la cognition sociale prédit la force du lien d’attachement maternel.

Le tableau est plus nuancé en dessous du cortex. Dans la substance blanche, les faisceaux de fibres nerveuses ont au contraire gagné en intégrité microstructurale pendant les deux premiers trimestres, avant de revenir à leur niveau de base après l’accouchement. Cette amélioration transitoire de la connectivité concerne notamment le corps calleux, le faisceau longitudinal inférieur et le faisceau fronto-occipital inférieur, des voies qui relient les centres de traitement émotionnel et visuel. Elle était invisible dans les études qui se contentaient de comparer l’avant et l’après-grossesse, sans regarder ce qui se passe dedans.

L’hippocampe, structure clé pour la mémoire et la navigation spatiale, a lui aussi rétréci, avec une précision inédite : les sous-régions CA1, CA2/CA3 et le cortex parahippocampique ont été touchés de manière non linéaire, avec des dynamiques propres à chacune.

Deux ans après l’accouchement, une partie des changements persistait. D’autres, comme l’amélioration de la substance blanche, avaient disparu. La grossesse laisse des traces durables dans le cerveau maternel, dont certaines pourraient protéger contre le vieillissement cérébral, selon des données épidémiologiques citées dans l’article.

Ce travail ouvre des questions que la science maternelle a longtemps négligées. Une femme sur cinq souffre de dépression périnatale. Les troubles neurologiques comme l’épilepsie, la migraine ou la sclérose en plaques évoluent différemment pendant la grossesse. Comprendre comment le cerveau se transforme, semaine après semaine, est un préalable à comprendre pourquoi ces trajectoires divergent d’une femme à l’autre.

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Source

• Nature Neuroscience : Neuroanatomical changes observed over the

  course of a human pregnancy, 2024 (lien)

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Les mammifères et les oiseaux produisent leur propre chaleur corporelle. Ce phénomène est connu sous le nom d’endothermie, ou métabolisme à sang chaud. L’endothermie a probablement été l’une des clés du succès évolutif de ces deux groupes d’animaux, car, contrairement aux reptiles à sang froid, les mammifères et les oiseaux se reproduisent plus vite et peuvent être plus actifs, plus longtemps.

Jusqu’à très récemment, personne n’avait réussi à estimer le moment précis dans l’évolution des mammifères où l’endothermie est apparue. Mais notre nouvelle étude, publiée dans la revue scientifique Nature, vient renverser la vapeur. Nos nouvelles données, issues des fossiles étudiés grâce aux rayons X, indiquent que les ancêtres des mammifères ont acquis un métabolisme à sang chaud il y a 233 millions d’années, soit à la fin du Trias.

L’origine de l’endothermie est l’un des grands sujets de débat de la paléontologie moderne. L’apparition d’un métabolisme a sang chaud fut la clé de l’évolution de nombreux autres caractères propres aux mammifères : l’accroissement de la taille du cerveau, l’apparition des poils, un mode de vie nocturne et plus actif, et un taux de reproduction plus élevé. Ces traits leur ont permis de survivre à de nombreux cataclysmes.

Au fil des années, beaucoup de chercheurs ont développé des techniques afin de tenter d’en déterminer l’origine au sein de la lignée des mammifères. Mais ces méthodes ont donné des résultats contradictoires et plutôt flous. La plupart des scientifiques s’entendent sur l’hypothèse que la transition vers l’endothermie a été un processus long et graduel, qui a pris plusieurs millions d’années. Selon eux, cette transition aurait débuté à l’orée du Trias ou même plus tard, au moment de l’origine des mammifères, il y a 200 millions d’années.

Nos découvertes contrastent fortement avec ce scénario d’une transition lente vers le métabolisme à sang chaud.

Notre nouvelle méthode diffère des précédentes, car elle se base sur l’anatomie d’une structure (l’oreille interne), qui est directement liée à la température du corps et donc à l’endothermie. Elle est aussi aisément applicable à un grand nombre d’espèces vivantes et de fossiles, ce qui accroît sa puissance statistique.

Cette méthode suggère que l’endothermie a en fait évolué en seulement un million d’années, c’est-à-dire soudainement d’un point de vue géologique, et non pas graduellement. Et cette évolution aurait débuté approximativement 33 millions d’années AVANT l’origine des mammifères. Cela implique que les ancêtres des mammifères étaient déjà à sang chaud.

Par ailleurs, ce moment concorde avec des découvertes récentes qui plaçaient déjà l’origine de la production de lait, des poils et de l’endothermie à la même époque.

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Une intuition géniale

Tout a commencé par l’intuition géniale des docteurs Araújo et David, qui se sont demandé comment le liquide visqueux qui remplit l’oreille interne, l’endolymphe, s’était adapté à une température corporelle plus élevée. L’oreille interne se compose de la cochlée et des canaux semi-circulaires, ces derniers constituant l’organe de l’équilibre. Ces canaux très fins sont remplis de l’endolymphe, dont les mouvements suivent ceux de la tête et indiquent au cerveau comment coordonner les mouvements de la tête et du corps afin de se mouvoir correctement. Ainsi, le maintien de la viscosité de l’endolymphe à un niveau constant est très important pour assurer le bon fonctionnement de tout l’organe de l’équilibre.

Modifier la viscosité de l’endolymphe, par exemple en augmentant sa température, peut avoir des effets très néfastes sur l’équilibre et empêcher la locomotion d’un animal.

Comme le miel, l’endolymphe devient plus fluide à plus haute température. Nos travaux suggèrent que l’oreille interne des oiseaux et des mammifères, les deux principaux groupes d’animaux endothermes, s’est adaptée à ce changement de viscosité de deux façons très différentes. L’endolymphe des oiseaux a retrouvé sa viscosité d’autrefois grâce à un changement de sa composition, alors que chez les mammifères, ce sont les canaux semi-circulaires de l’oreille interne qui se sont adaptés à la nouvelle fluidité de l’endolymphe.

Ainsi, les canaux semi-circulaires des mammifères sont devenus plus petits et plus étroits avec l’augmentation de leur température corporelle. Pour les paléontologues, ce changement dans la morphologie des canaux semi-circulaires est une découverte inestimable, car il permet directement de déceler exactement où et quand l’endothermie est apparue !

En effet, l’oreille interne et les canaux semi-circulaires qui la composent se fossilisent très bien, et nous possédons un registre fossile très complet de la lignée ayant conduit aux mammifères modernes, qui remonte à plus de 300 millions d’années. Grâce à des scanneurs à rayons X similaires à ceux utilisés dans le milieu médical, il nous a été possible de reconstituer par ordinateur, en 3D, l’apparence des oreilles internes des ancêtres des mammifères avec une très grande précision, et ce, sans endommager aucun fossile.

Une découverte qui change tout

Rares sont les découvertes en paléontologie qui permettent réellement de redéfinir ce que l’on croyait savoir. Et pourtant, l’intuition des Drs. Araújo et David nous offre, pour la première fois, un indice ostéologique permettant de retracer l’évolution de l’endothermie qui soit à la fois 1) aisément fossilisable et 2) directement lié à la température du corps. C’est un peu comme l’équivalent de la pierre de Rosette du métabolisme à sang chaud ! Jamais auparavant une si haute résolution dans l’étude de l’origine de l’endothermie n’avait été atteinte.

Cette étude remet en question que l’endothermie ait évolué lentement et propose une date précise pour la transition vers le métabolisme à sang chaud chez les mammifères. C’est une nouvelle étape dans l’étude de nos ancêtres qui vient d’être franchie, et on ne peut qu’être enthousiaste quant aux possibles implications que ces résultats vont avoir.

Maintenant qu’il est désormais possible de reconstituer l’évolution de l’endothermie avec précision à travers les temps géologiques, qui sait ce que les découvertes futures nous réservent ?

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La version originale de cet article a été publiée en anglais. (voir l’article original)

Auteurs :
– Julien Benoit (Senior Researcher in Vertebrate Palaeontology, University of the Witwatersrand)
– Kenneth D. Angielczyk (Lecturer, University of Chicago)
– Ricardo Miguel Nóbrega Araújo (Junior Researcher, Universidade de Lisboa)
– Romain David (Postdoctoral Researcher, Natural History Museum)

PARTIE I — L’infarctus n’est pas seulement un problème du cœur.

La crise cardiaque est souvent décrite comme un événement local : une artère coronaire se bouche, le muscle cardiaque est privé d’oxygène et une partie du tissu meurt. Des travaux récents suggèrent toutefois que les dommages ne sont pas uniquement dus à l’obstruction initiale. Une part importante des lésions serait amplifiée par une interaction entre le cœur, le cerveau et le système immunitaire.

Lors de l’infarctus, des neurones sensoriels reliés au nerf vague détectent la lésion. Ils deviennent hypersensibles et développent de nouvelles terminaisons nerveuses autour de la zone endommagée, augmentant l’intensité des signaux envoyés vers le cerveau. Ces signaux atteignent l’hypothalamus, en particulier le noyau paraventriculaire (PVN), qui active les circuits du stress.

Cette activation déclenche une réponse inflammatoire excessive. Des voies nerveuses sympathiques repartent vers le cœur et favorisent la libération de médiateurs inflammatoires qui ne ciblent pas uniquement les cellules déjà détruites, mais endommagent aussi des tissus encore viables. Il se met ainsi en place une boucle de rétroaction délétère : la lésion cardiaque stimule le cerveau, le cerveau amplifie l’inflammation, et cette inflammation aggrave la lésion initiale.

Chez la souris, l’inhibition de certains maillons de cette chaîne (neurones sensoriels, PVN, transport de protéines inflammatoires) réduit la taille de l’infarctus et améliore la récupération. Ces résultats ouvrent la voie à des pistes thérapeutiques ciblant non seulement le cœur, mais aussi les circuits neuro-immunitaires impliqués dans l’aggravation des lésions. Ces approches restent expérimentales et doivent être validées chez l’humain.

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PARTIE II — Le microchimérisme : nous portons des cellules qui ne sont pas les nôtres.

Le microchimérisme désigne la présence durable, dans un individu, de cellules génétiquement différentes des siennes. Le phénomène le plus courant concerne les échanges cellulaires entre la mère et l’enfant pendant la grossesse. Des cellules fœtales s’installent chez la mère, tandis que des cellules maternelles persistent chez l’enfant après la naissance.

Ces cellules peuvent survivre plusieurs décennies et, dans certains cas, circuler entre générations. Une femme peut ainsi conserver des cellules issues de grossesses antérieures, qui peuvent être transmises à un autre enfant lors d’une grossesse ultérieure. La proportion de ces cellules est faible — de l’ordre d’une cellule étrangère pour 10 000 à un million de cellules propres — mais leur présence est détectée dans de nombreux organes.

Ces cellules ne sont pas inactives. Elles peuvent contribuer à la réparation tissulaire, participer à la formation de vaisseaux sanguins et influencer la réponse immunitaire. En transplantation, la présence de cellules maternelles persistantes chez un enfant a été associée à une meilleure tolérance d’un organe donné par la mère, en modulant la reconnaissance immunitaire du greffon.

À l’inverse, le microchimérisme est aussi étudié pour son lien possible avec certaines maladies auto-immunes. Des taux plus élevés de cellules fœtales ont été observés chez des personnes atteintes de pathologies comme la sclérodermie ou le lupus. L’hypothèse principale est que ces cellules, tolérées pendant longtemps, puissent dans certains contextes déclencher des réactions immunitaires chroniques.

Au-delà des implications médicales, le microchimérisme remet en cause la distinction stricte entre « soi » et « non-soi » en immunologie. Il invite également à repenser l’individu comme une entité biologiquement perméable, traversée par des échanges cellulaires durables entre générations. ✸

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Sources

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🔗 Article sur la première info

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Sources : Presse Citron

► La face sombre de la reforestation

Sources : Epsiloon édition N2 Août 2021

► La durée de vie des arbres : quels impacts sur l'environnement ?

Sources : La Relève et La Peste

► TotalEnergies condamné par l'UESources : We Demain

© Music : RamonArnella "Let it go"

Sources : 1 Mon Carnet | 2 Stéphane Ricoul (Mon Carnet) | 3 Tech&Co (Groupe Altice média) | 4 Phonadroid, La Dépêche | 5 YTB @Hardisk avec @BastiUi & @DFintelligence

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