• Untangling HIV transmission in men

    Study could put scientists on the right path [bonne voie] to blocking the spread of new infections.

    HIV virusFree-floating HIV particles in semen [sperme] may transmit the virus from one man to another.BSIP, CAVALLINI JAMES / SCIENCE PHOTO LIBRARY

    HIV could be transmitted between men in the form of free-floating virus particles found in seminal fluid, rather than through HIV-infected cells found in semen.

    The virus is known to be transmitted during sex through semen. But it has been difficult to study whether the virus's genetic material is transmitted in the form of infectious RNA virus particles or as DNA locked within infected cells in semen. The answer could determine which strategies are most useful for blocking transmission of the virus from one partner to another.

    "We're very interested in how to interrupt transmission, and this tells us we should really focus on the RNA replicating at the time of transmission in the blood and genital tract," says infectious disease physician Davey Smith of the University of California, San Diego, who led the study.

    Smith and his team analysed samples taken from six pairs of men. One member of each pair, the source, had infected the recipient partner with HIV. The researchers studied the genetic makeup of a portion of the virus in both the source and recipient members of the pairs, and in the semen from each source. They found that the viruses in the recipients were most genetically related to the free viruses found in the seminal fluid from the source.

    However, the study is small, and some scientists have pointed out other caveats within its methods. But Smith notes that studies such as this have never been done before because it is difficult to detect HIV quickly after infection, and even more difficult to convince newly infected people to sign up for a HIV-research study. "It's a delicate situation to talk about HIV transmission, and even more delicate to start collecting these samples when someone is newly diagnosed," Smith says.

    If borne out by additional studies, the latest work could support the idea of 'test and treat', which aims to reduce or prevent HIV transmission by administering antiretroviral drugs to people who are HIV-positive — thereby lowering the amount of virus found in their blood and bodily fluids, says Martin Stürmer of the Johann Wolfgang Goethe-University Hospital in Frankfurt, Germany, who was not involved with the study.

    "These findings further support the prevention strategy that a suppressive antiretroviral therapy resulting in an undetectable virus load in the seminal plasma interrupts sexual HIV transmission," Stürmer adds.

    The study could also promote the development of topical microbicides — some of which are currently being tested in clinical trials — that aim to block HIV from entering cells at the surface of the skin. "One of the big distractors from the whole microbicide movement has been that you could use antiretroviral drugs as microbicides, but if the virus is hiding out in cells in the form of DNA then your microbicide isn't going to block it," Smith says.

    Antiretroviral drugs that are taken orally before HIV exposure — an approach known as pre-exposure prophylaxis, or PrEP, which is also being tested in clinical trials — are likely to be equally effective against viruses transmitted through cells or bodily fluids because these drugs aim to stop transmission by stopping viral replication. And the use of condoms would prevent transmission either through cells or through free virus.

    In the blood?

    Still, the work by Smith and his colleagues used too few participants to definitively answer the question of exactly how transmission occurs: "The number of cases in their study is small, thus a broad generalization of their findings is difficult," says Stürmer.

    The results of the study would also be more convincing if the samples had been taken closer to the exact time of the recipient becoming infected, some researchers suggest, because HIV mutates rapidly.

    The recipients in the study provided blood samples an average of 72 days after they believed they were infected, and the sources provided blood and semen samples around 90 days after infecting the recipients.

    "The samples are never taken close enough" to the time of infection, says Ron Swanstrom at the University of North Carolina Chapel Hill Center for AIDS Research, who is also studying HIV transmission between sexual partners. "It's an inherent problem with working in this field," he says. "You're inserting yourself into these people's private lives and you do a lot of work for not many samples."

     

    Swanstrom adds that the work of Smith and his colleagues does not address what happens in male-to-female transmission of HIV. In addition, because some of the source partners in the current study had themselves become infected only recently, the study could not rule out the possibility that they had transmitted the virus through their blood during intercourse rather than through semen, because the virus particles in the source blood and semen samples were genetically quite similar.

    Stürmer points out that studies by other research groups, including his own2, indicate that viral transmission can occur between sexual partners even when the HIV-positive partner is being treated successfully with antiretroviral drugs, and no virus is detectable in his blood. So although the paper supports the idea that the "test and treat" strategy should work, it does not guarantee that it will.

    Smith says that his group hopes to address some of these questions by studying other pairs, by further investigating the virus's genetics and by asking more questions of the participants. "We hope to better characterize what's going on at the time of transmission, which means asking some difficult questions, such as what were the partners doing at the time of transmission? Were they using condoms or no condoms, and if not, why not?" Smith explains.

    1. Butler, D. M. et al. Science Transl. Med. 3, 18re2 (2010).
    2. Stürmer, M., Doerr, H. W., Berger, A. & Gute, P. Antivir. Ther. 13, 729-732 (2008).

    http://www.nature.com/news/2010/100210/full/news.2010.62.html


    1 commentaire
  • Le triton espagnol se protège en faisant jaillir ses côtes à travers sa peau, qui deviennent autant de pointes effilées et toxiques.

    Loïc Mangin

    Parmi les X-men, des super-héros créés par Stan Lee et Jack Kirby dans les années 1960, il en est un, nommé Wolverine ou Serval (apparu en 1974), doté de griffes en métal acérées qui sortent du dos de ses mains. Egon Heiss, de l'Université de Vienne, en Autriche, et ses collègues, ont étudié un système de défense similaire, celui du pleurodèle de Waltl (Pleurodeles waltl), aussi appelé triton espagnol. Seule différence, chez l'amphibien, les griffes sortent... de la cage thoracique !

    Comment fonctionne cette arme secrète ? Quand il est menacé et aculé, le reptile [batracien] s'immobilise, fait le dos rond et gonfle son thorax, d'où poignent alors, au niveau de zones orangées, des petites pointes. Simultanément, l'animal exsude une substance laiteuse toxique qui oint ces pointes. Et voilà le triton paré pour se défendre. Ce système fut découvert en 1879 par le zoologiste allemand Franz von Leydig, mais on en ignorait les détails.

    À l'aide d'analyses tomographiques et radiographiques, l'équipe d'E. Heiss a montré que ces pointes sont en fait les extrémités des côtes. Ces os effectuent une rotation à partir de leur point d'ancrage sur la colonne vertébrale : l'angle par rapport à l'axe vertébral peut varier de 27 à 92 degrés, soit une amplitude de 65 degrés. Cette rotation est autorisée par les deux « têtes » de l'articulation des côtes avec la colonne (voir l'image ci-contre).

    Plus étonnant encore. On pensait que les os traversaient des pores spécialement dévolus à cette fonction. Il n'en est rien : à chaque fois que les côtes sortent, elles perforent la peau, celle-ci, comme chez la plupart des amphibiens – et chez Wolverine ! –, se régénérant ensuite facilement. L'animal, immunisé contre son poison, produirait également des substances antibactériennes pour éviter l'infection des lésions qu'il s'inflige. Ce système de défense fondé sur une automutilation fait du triton espagnol un cas à part chez les amphibiens, voire dans l'ensemble du monde animal : des petites blessures valent mieux qu'une grande à l'issue incertaine !

      http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-le-triton-qui-se-prenait-pour-un-i-x-man-i-24380.php
    Le triton qui se prenait pour un <i>X-man</i>
    © E. Heiss

    Un triton espagnol, ou pleurodèle de Waltl (Pleurodeles waltl).

    à voir aussi

    © E. Heiss
    Un triton espagnol en position défensive. On distingue les extrémités de ses côtes qui traversent la peau et constituent ainsi des armes, d’autant qu’elles sont enduites d’une substance toxique.
    © E. Heiss
    Deux radiographies d’un triton espagnol avant (à gauche) et après (à droite) une menace. On observe que les côtes ont effectué un mouvement de rotation d'une amplitude allant jusqu’à 65 degrés, de façon à saillir de la peau.
    © E. Heiss
    Au niveau de l’articulation avec la colonne vertébrale, les côtes sont dotées de deux têtes qui autorisent des rotations de grande ampleur.

    L'auteur

    Loïc Mangin est rédacteur en chef adjoint à Pour la Science.

    Pour en savoir plus


    votre commentaire
  • Les zones du cerveau actives quand on pense à Dieu et à soi sont les mêmes.

    Sébastien Bohler

    Que pense Dieu de l'avortement ? Du mariage homosexuel ? De la peine de mort ? Du cannabis ? Chacun a sa réponse. Les psychologues Nicholas Epley et ses collègues, de l'Université de Chicago, ont constaté que les personnes interrogées (toutes croyantes, dans le cadre de cette enquête) ont tendance à considérer que les positions de Dieu sur ces questions seraient... les leurs ! Les conservateurs affirment sans hésiter que Dieu serait favorable à la peine de mort et hostile au mariage homosexuel ainsi qu'à l'avortement, alors que les libéraux soutiennent qu'il légaliserait l'avortement et le mariage gay, bannissant la peine de mort.

    Y aurait-il autant de dieux que de croyants ? Intrigués par cette découverte, les psychologues ont mesuré l'activité cérébrale des personnes interrogées sur ces questions. Ils ont constaté que le fait de penser à Dieu active des zones du cerveau connues pour sous-tendre la « pensée autoréférentielle ». Ces zones s'activent quand on parle de soi, qu'on exprime son opinion ou qu'on développe ses analyses, mais restent silencieuses lorsqu'on évoque les autres. En fait, chez les croyants, les zones du cerveau actives quand ils pensent à Dieu et à eux sont exactement les mêmes !

    La Bible affirme que Dieu a créé l'homme à son image. Aujourd'hui, les neurosciences porteraient plutôt à croire que c'est l'inverse, et que l'homme crée chaque jour Dieu à sa propre image.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-dieu-c-est-moi-24135.php

    Dieu, c’est Moi !
    Ken Durden / Shutterstock

    Pour en savoir plus

    N. Epley et al., Creating God in one’s own image, in PNAS, édition en ligne avancée

    votre commentaire
  • Comment percevons-nous les états internes de notre corps ? En partie grâce à la peau et aux zones cérébrales du toucher, selon une étude américaine. De quoi remettre en cause la théorie dominante.

    Eprouver les battements de son coeur, les mouvements de sa respiration, sentir que son corps se réchauffe ou se refroidit : cette expérience de notre milieu interne, appelée intéroception, est à la base de nos émotions et constitue une part de notre conscience. Ces dernières années, plusieurs études d'IRM fonctionnelle ont suggéré que deux zones cérébrales jouaient un rôle essentiel dans cette perception de nos états physiologiques : l'insula, au centre du cerveau et le cortex cingulaire antérieur, situé plus en avant. Une équipe de neurologues américains, pilotée par Sahib Khalsa de l'université de l'Iowa, remet aujourd'hui en question cette théorie. Leurs travaux prouvent en effet qu'il est possible de percevoir nos sensations internes uniquement par la peau et les zones cérébrales associées au toucher, indépendamment de l’insula (1).

    Pour le montrer, les neurologues se sont intéressés au cas de Roger, un patient dont l'insula et le cortex cingulaire antérieur ont été presque totalement détruits par un herpès encéphalique. Ils ont voulu savoir si ce sujet pouvait, malgré ses lésions, percevoir des variations de son rythme cardiaque. Ils lui ont donc administré, ainsi qu'à onze sujets témoins, un médicament qui accroît le rythme cardiaque, en augmentant progressivement les doses. Après chaque prise, les sujets devaient rapporter leurs sensations sur un carnet. Résultat : au fur et à mesure de l'expérience, Roger a senti son coeur s'accélérer, comme les sujets sains, et il s'est même révélé capable de décrire avec précision ses sensations.

    D'où lui provient cette faculté d'intéroception, alors que l’insula et le cortex cingulaire antérieur ne fonctionnent plus ? Les neurologues ont supposé qu'elle dépendait des récepteurs cutanés de la poitrine situés au niveau du coeur, et du cortex somatosensoriel, qui traite les informations captées par la peau. En effet, des études d'IRM fonctionnelle avaient déjà montré que cette aire cérébrale s'activait lors de l'interoception, bien qu'elle eût semblé jouer un rôle secondaire.

    Afin de vérifier cette hypothèse, Sahib Khalsa et ses collègues ont reproduit l'expérience en appliquant au préalable une crème anesthésiante sur la poitrine des sujets, à l'endroit où les sensations cardiaques avaient été les plus intenses. Or, cette fois, Roger n'a perçu aucune variation de son rythme cardiaque, bien que celui-ci se soit en réalité accéléré. En revanche, les sujets sains ont décrit des battements du coeur de plus en plus rapides, comme lors de la première expérience.

    « L'insula est une aire importante pour la conscience corporelle, car elle participe à l'intégration des informations sensorielles, explique Christophe Lopez, de l'école polytechnique fédérale de Lausanne. Cependant, le cas de Roger montre qu'elle n'est pas absolument indispensable pour détecter notre rythme cardiaque, contrairement à ce que l'on pensait jusqu'alors. Il existe en effet une autre voie, parallèle et indépendante : la voie somatosensorielle qui provient des récepteurs de la peau ». Reste à savoir quelle est la fonction spécifique des deux circuits dans la perception de nos sensations internes.

    Jacques Abadie

    http://www.larecherche.fr/content/actualite-Sapiens/article?id=27180

    (1) S. S. Khalsa et al., Nature Neuroscience, 12, 1494, 2009.

    votre commentaire
  • En passant près de la Terre, les astéroïdes géocroiseurs verraient leur surface rajeunie par des secousses sismiques.

    Philippe Ribeau-Gésippe

    On connaît l'impact des météorites sur Terre : cratères, raz de marées, voire, peut-être, extinctions massives… Mais on connaît moins l'impact de la Terre sur les astéroïdes. Une équipe d'astronomes dirigée par Alessandro Morbidelli, de l'Observatoire de Nice-Côte d'Azur, et Richard Binzel, de l'Obervatoire de Paris, a montré que lorsque des astéroïdes passent assez près de la Terre, ils sont sans doute « secoués » au point que des roches non érodées sont exposées à leur surface. Cela expliquerait pourquoi certains astéroïdes ont une surface anormalement jeune.

    Dans l'espace, les astéroïdes sont soumis à rude épreuve : les impacts de micrométéorites, le vent solaire et les rayons cosmiques altèrent rapidement leur surface. Concrètement, leur spectre de réflexion de la lumière solaire est alors décalé vers le rouge et atténué. Ce « vieillissement » se produit pour l'essentiel en moins d'un million d'années.

    Toutefois, il existe une différence entre les astéroïdes de la ceinture principale, entre Mars et Jupiter, et ceux qui croisent l'orbite de la Terre. Près d'un quart de ces géocroiseurs montrent en effet une surface plus jeune – moins altérée – que la normale. C'est notamment le cas de la « famille Q », dont le spectre est le plus proche de celui des météorites récoltées sur Terre.

    De là à suspecter que la Terre joue un rôle dans ce rajeunissement, il n'y a qu'un pas. Pour en avoir le cœur net, A. Morbidelli, R. Binzel et leurs collègues ont mesuré le spectre de 95 astéroïdes géocroiseurs et ont reconstitué leurs trajectoires sur les derniers 500 000 ans. Ils ont alors découvert que les 20 astéroïdes dont la surface est la plus jeune sont passés à moins de 100 000 kilomètres de la Terre, soit environ un quart de la distance Terre-Lune (ou encore 16 rayons terrestres).

    Selon les chercheurs, à une telle distance, les forces de marée exercées par la Terre sur les astéroïdes sont suffisamment intenses pour avoir provoqué des « secousses sismiques » ; celles-ci auraient réorganisé les roches qui les composent et exposé à leur surface des roches non altérées. Le mécanisme exact, qui dépend sans doute de la densité et de la structure des astéroïdes ainsi que de leur vitesse de passage, reste cependant à préciser.

    Ces résultats renforcent l'idée que de nombreux astéroïdes, notamment les plus gros, ne sont que des agrégats peu denses et peu cohésifs de roches, facilement déformables.

    Par ailleurs, on pensait jusqu'ici que seules les collisions pouvaient rajeunir la surface des astéroïdes. Ce nouveau processus pourrait conduire à réviser les estimations de l'âge des astéroides et la reconstitution de leur histoire collisionnelle.

    Pour valider sans appel leur scénario, cependant, les astronomes devront attendre le passage de l'astéroïde 99942 Apophis à 40 000 kilomètres de la Terre, en 2029...


    Cure de rajeunissement pour les astéroïdes
    NEAR Project, NLR, JHUAPL, Goddard SVS, NASA

    L'astéroïde Eros, le plus gros des astéroïdes géocroiseurs. Il fait partie de la famille des amors, des astéroïdes qui s'approchent par l'extérieur de l'orbite terrestre, mais ne la coupent pas.

    à voir aussi


    Ce schéma montre la limite en deçà de laquelle les astéroïdes passant à proximité de la Terre sont sismiquement affectés par les forces de marée. La limite de Roche est la distance au-dessous de laquelle un astéroïde se disloquerait. L'orbite géosynchone est celle où les satellites tournent au même rythme que la Terre. L'astéroïde Apophis passera en dessous de l'obite synchrone, à 40 000 kilomètres de la Terre, en 2009.

    Pour en savoir plus

    R. P. Binzel et al., Earth encounters as the origin of fresh asteroid surfaces, Nature, vol. 463, pp. 331-334, 21 janvier 2010.
     
    A. Morbidelli, La surveillance des astéroïdes, Pour la Science n° 319, mai 2004.
     

    L'auteur

    Philippe Ribeau-Gésippe est journaliste à Pour la Science.


    votre commentaire



    Suivre le flux RSS des articles
    Suivre le flux RSS des commentaires