SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

Cher Olivier Hartmanshenn,

Voici votre newsletter Science X personnalisée pour la semaine 30 :

Des scientifiques découvrent un composé susceptible d'aider les muscles à conserver leur force avec l'âge

Un composé trisulfuré, le trisulfure d'acide lipoïque (LASSS), inhibe la nitration du facteur de croissance des hépatocytes (HGF) liée au vieillissement et renforce sa liaison au récepteur c-Met *in vitro*, générant ainsi une forme de HGF plus active et résistante à la nitration. Dans un modèle murin d'atrophie par désuétude, un prétraitement au LASSS a réduit la nitration du HGF dans les muscles, témoignant d'une protection *in vivo* de la signalisation régénératrice dépendante du HGF.

Comment les cerveaux autistes traitent les visages différemment

Les enfants autistes présentent des schémas EEG moins distincts pour les visages par rapport aux objets que leurs pairs neurotypiques ; cette spécificité neuronale ne s'accentue pas avec l'âge comme c'est le cas lors du développement neurotypique. Les différences dans le traitement des visages apparaissent plus tôt que ne le suggère le marqueur classique N170. Ces caractéristiques neuronales pourraient orienter les interventions précoces et servir de biomarqueurs potentiels pour affiner le diagnostic et la stratification de l'autisme.

Un médicament inverse temporairement, en quelques heures, les modifications cérébrales de type autistique chez des souris adultes

Chez la souris, une inflammation maternelle a induit une neuro-inflammation chronique, une hyperactivation de la voie mTOR, une désorganisation des réseaux, des crises d'épilepsie et des comportements de type autistique chez la progéniture adulte. Une dose unique de rapamycine a rapidement normalisé — en quelques heures — l'excitabilité neuronale, les schémas des réseaux cérébraux, le comportement et l'expression génique, sans toutefois entraîner de réparation structurelle et avec des effets transitoires. Ces résultats désignent la signalisation mTOR et l'équilibre excitation-inhibition comme cibles thérapeutiques, plutôt que la rapamycine elle-même.

Le cerveau des abeilles révèle comment les colonies répartissent le travail sans planification centrale

La répartition des tâches au sein des colonies d'abeilles mellifères est régie par des circuits neuronaux spécifiques liés au gène *doublesex*. L'inactivation des neurones exprimant *doublesex* chez les ouvrières âgées les a amenées à reprendre des tâches de soins au couvain typiques des abeilles plus jeunes, démontrant ainsi un contrôle causal de la division du travail liée à l'âge. Ces résultats mettent en évidence les interactions entre circuits neuronaux comme mécanisme clé d'une organisation sociale décentralisée.

L'ADN du Suaire de Turin éclaire son histoire biologique

Le séquençage métagénomique de nouvelle génération (sans PCR) d'échantillons du Suaire de Turin prélevés en 1978 a permis d'identifier diverses lignées mitochondriales humaines, des microbes associés à la peau, des champignons, des archées halophiles ainsi que de l'ADN provenant de plantes cultivées, d'animaux domestiqués et de corail rouge de Méditerranée. Ces données permettent de reconstituer l'historique complexe des manipulations, des contacts et des conditions environnementales subis par le tissu, sans toutefois trancher la question de son âge ou de son authenticité.

Une molécule récemment identifiée pourrait aider à réguler le sommeil

La tryptamine (TrpA), présente dans le liquide céphalorachidien, reflète la pression homéostatique du sommeil chez les souris nocturnes et les porcs diurnes ; son taux augmente durant l'éveil, indépendamment des cycles lumière-obscurité. Libérée par des noyaux monoaminergiques actifs lors de l'éveil, la TrpA active le récepteur GPR139, augmentant ainsi l'excitabilité des neurones de l'aire préoptique de l'hypothalamus qui favorisent le sommeil. La signalisation TrpA-GPR139 est indispensable au phénomène de rebond du sommeil, et les agonistes du GPR139 accroissent la durée et la qualité du sommeil chez la souris et le porc.

Une enzyme modifiée élimine jusqu'à 70 % d'une marque tenace du vieillissement dans des échantillons de tissus humains

Une enzyme modifiée, baptisée « CMLase », inverse la formation de Nε-carboxyméthyl-lysine (CML) — une modification protéique liée à l'âge et classée parmi les produits terminaux de glycation avancée (AGE), eux-mêmes associés à la rigidification des tissus et à l'inflammation. Grâce à l'évolution dirigée, les chercheurs ont obtenu une enzyme capable d'éliminer jusqu'à 97 % de la CML dans des protéines modèles et de réduire ce taux d'environ 45 à 70 % dans des tissus humains (cristallin, peau, artères) *ex vivo*, apportant ainsi la preuve de concept d'une réparation enzymatique de ces dommages.

Éliminer les « polluants éternels » des terres agricoles à moindre coût

Une stratégie de dépollution en deux étapes pour les terres agricoles contaminées par les PFAS associe l'épandage en surface de roche alcaline broyée — pour augmenter le pH du sol et favoriser l'absorption du PFOS par les plantes — à la transformation de la biomasse récoltée en biochar, permettant la destruction thermique du PFOS et du PFOA. Cette approche permet de rétablir l'usage agricole des terres, coûte bien moins cher que l'excavation ou l'incinération des sols, et élimine simultanément du CO₂ atmosphérique grâce à l'altération minérale accélérée et à la séquestration du carbone dans le biochar.

L'internet quantique sort du laboratoire avec une première expérience d'intrication en conditions réelles sur une fibre optique commerciale très sollicitée

Des paires de photons intriqués ont été transmises sur 24,4 km de fibre optique commerciale transportant simultanément des données classiques à haut débit, tout en maintenant une fidélité d'intrication supérieure à 94 %. Les signaux quantiques ont été séparés spectralement dans la bande O et protégés par filtrage, tandis que le trafic classique occupait la bande C. Une synchronisation à l'échelle de la picoseconde a permis d'identifier en temps réel les paires de photons en coïncidence.

Une étude révèle que la bienveillance émerge de manière intuitive chez les jeunes enfants, avant que la réflexion n'entre en jeu.

Les comportements prosociaux tels que la coopération, l'altruisme, l'honnêteté et l'équité sont fortement intuitifs durant la petite enfance ; ainsi, les enfants de 3 à 4 ans manifestent davantage de comportements prosociaux lorsqu'ils sont soumis à une contrainte de temps que lorsqu'ils ont le loisir de réfléchir. Si la prosocialité intuitive demeure stable entre 3 et 10 ans, les décisions prosociales fondées sur la réflexion augmentent avec l'âge, de sorte qu'à 9 ou 10 ans, les décisions réfléchies...

e ténia détourne les fourmis ouvrières, leur conférant un métabolisme semblable à celui des reines et une durée de vie prolongée.

L'infection par le ténia chez les ouvrières de *Temnothorax nylanderi* induit une durée de vie prolongée, une activité réduite et un profil métabolique et transcriptionnel partiellement semblable à celui des reines, notamment au niveau du corps gras. Les transcriptomes cérébraux révèlent en revanche une forte diminution de l'expression des neuropeptides et de leurs récepteurs. Les peptides du parasite ne reproduisent pas les neuropeptides de l'hôte, ce qui indique une manipulation indirecte via les réseaux de régulation de l'hôte.

Une avancée majeure dans le domaine de la rugosité à l'échelle micrométrique remet en question 80 ans de dynamique des fluides.

Une microrugosité irrégulièrement répartie sur un corps aérodynamiquement profilé a permis de réduire la traînée jusqu'à 43,6 % tout en conservant une surface hydrauliquement lisse (k⁺ ≈ 1,2–1,7, en dessous du seuil k⁺ < 5). Des mesures effectuées à l'aide d'une balance à suspension magnétique et d'une simulation LES résolue au niveau des parois indiquent que la réduction de la traînée provient d'une diminution du frottement cutané, persistant jusqu'à un nombre de Reynolds de 3,6 × 10⁶, ce qui suggère une applicabilité aux régimes turbulents et un potentiel d'amélioration du rendement énergétique des véhicules.

Des scientifiques découvrent des voies d'évacuation cachées permettant au cerveau d'éliminer ses déchets.

Des fenestrations arachnoïdiennes micrométriques, situées entre les bulbes olfactifs et la lame criblée, forment une voie de drainage lymphatique du liquide céphalo-rachidien, conservée chez la souris et les primates non humains. Le blocage de ces fenestrations réduit considérablement le flux de LCR, tandis que le vieillissement diminue la taille et le nombre de fenestrations ainsi que le nombre de vaisseaux lymphatiques associés. L'administration intranasale de VEGF-C dilate les vaisseaux lymphatiques locaux et rétablit le drainage du LCR chez les souris âgées sans inverser la perte de fenestrations.

Café et santé cardiaque : Combien de tasses de café caféiné peut-on consommer sans risque chaque jour ? Pour la plupart des adultes, une consommation de caféine allant jusqu'à 400 mg par jour (environ 3 à 5 tasses de café noir) est considérée comme sûre et est associée à un risque moindre de diabète de type 2, de maladies cardiovasculaires, d'AVC et de certaines arythmies. De très fortes doses de caféine, notamment celles provenant des boissons énergisantes, sont liées à une hypertension artérielle, à des troubles du rythme cardiaque et à des risques cardiovasculaires potentiels. La réponse individuelle varie.

Comment le « petit cerveau » du cœur contribue à son bon fonctionnement et le protège du stress

Le système nerveux intrinsèque du cœur comprend deux grandes classes de neurones aux rôles distincts. Les neurones Npy sont essentiels au fonctionnement cardiaque de base et à la survie, car leur ablation provoque une insuffisance cardiaque rapide. Les neurones Ddah1 sont dispensables au repos, mais sont nécessaires pour prévenir les arythmies mortelles en cas de stress intense, en stabilisant l'activité électrique cardiaque.

Un exosquelette souple ouvre la voie à une assistance à la marche sans moteur.

Un exosquelette de hanche, alimenté exclusivement par des fibres musculaires artificielles en élastomère diélectrique, réduit le coût métabolique de la marche de 13,9 % chez les adultes en bonne santé, comparativement à une marche sans exosquelette. L'architecture en fibres enroulées accroît la force et la flexibilité de l'actionneur tout en éliminant les moteurs ou les systèmes pneumatiques encombrants. Ses limitations incluent une autonomie de batterie restreinte et un contrôle de la démarche non adaptatif.

Un biomatériau injectable stimule le système immunitaire pour favoriser la réparation cérébrale après un AVC.

Un échafaudage d'hydrogel microporeux injectable, enrichi en vésicules extracellulaires dérivées d'astrocytes et en IL-4/C1q, réorganise la cavité post-AVC chez la souris, en recrutant des macrophages et des neutrophiles pro-réparateurs. Ce matériau favorise l'angiogenèse, le remodelage axonal et restaure les performances motrices à des niveaux quasi normaux, des effets que les vésicules seules ne permettent pas d'obtenir.

Une mémoire exceptionnelle à plus de 80 ans : une explication démentie par le seul risque génétique de la maladie d'Alzheimer

Les performances mnésiques exceptionnelles des octogénaires, véritables super-âgés, ne s'expliquent pas par un risque héréditaire plus faible de développer la maladie d'Alzheimer. Le statut APOE, les scores de risque polygénique d'Alzheimer et les variants protecteurs rares ne différaient pas de ceux des personnes ayant des capacités cognitives moyennes. Ces résultats indiquent que des mécanismes allant au-delà du risque génétique commun, notamment des facteurs biologiques, comportementaux et environnementaux, sous-tendent ce vieillissement cognitif exceptionnel.

Le Viagra pourrait réduire les métastases cancéreuses, selon une étude

Le sildénafil inhibe la PDE5, augmente le taux de GMPc et réduit le transport intracellulaire du cholestérol, limitant ainsi la capacité des cellules cancéreuses à métastaser. Dans des modèles murins, des cultures de cellules cancéreuses humaines et des données épidémiologiques, l'utilisation du sildénafil, en particulier en association avec des statines, a été associée à une réduction des métastases et à une amélioration de la survie, suggérant que le métabolisme du cholestérol pourrait constituer une cible thérapeutique.

Une invention magnétique réutilisable élimine les microplastiques et certains PFAS de l'eau.

Un adsorbant magnétique réutilisable a éliminé plus de 95 % des micro- et nanoplastiques (jusqu'à 30 nm) et de nombreux co-contaminants, dont des métaux, des colorants, de l'ibuprofène et certains PFAS de plus grande taille, en environ une heure dans des conditions d'eau réalistes. Dans les eaux usées de blanchisseries industrielles, il a éliminé plus de 88 % des microfibres de polyester et des colorants. Ce matériau est magnétiquement récupérable, réutilisable, produit par un procédé économique à température ambiante et son application à grande échelle au traitement des eaux pluviales est actuellement évaluée.