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Par trichard le 3 Juin 2010 à 14:57
Out of the shadows: our unknown immune system
- 02 June 2010 by Linda Geddes, Baltimore
- Magazine issue 2763. Subscribe and save
Editorial: Tread carefully in the immune system's shadowlands
DELIBERATE infection with a blood-sucking worm seems an odd way to treat multiple sclerosis (MS). Yet more surprising is what this experiment may tell us about a "shadow" branch of our immune system. Completely unknown until recently, this is pointing to new ways of treating a host of complex diseases.
A couple of recent studies suggest that parasitic infection dampens inflammation and reduces relapse rates in people with MS, in which the body's own cells are attacked by the immune system as if they were "foreign". So Cris Constantinescu at the University of Nottingham, UK, and his colleagues plan to place tiny hookworm larvae on the skin of 32 people with MS, allowing the worms to burrow down and infect the volunteers.
The team won't just be looking for a reduction in volunteers' symptoms though. They will also be watching to see if the parasites boost numbers of a set of newly discovered immune cells, known as regulatory B cells (B regs).
B regs are sending shockwaves through the immunology community. Until recently it was assumed that B cells' main role was to make antibodies at the behest of T-cells. These master regulators enhance or suppress an immune attack depending on the situation, as well as carrying out immune attacks in their own right (See diagram). It was therefore thought that T-cells are at fault when the body attacks itself in autoimmune diseases, such as MS, asthma, diabetes and rheumatoid arthritis - and when it fails to route out disease agents, such as cancer cells.
Now it seems that T-cells are not the immune system's only regulators. Experiments suggest that under some circumstances, B regs regulate T-cells, providing a shadow role for B cells.
"Diseases we've traditionally thought to be mediated by T-cells might actually be regulated by B cells," says Kevan Herold of Columbia University in New York. Boosting B regs might therefore provide new opportunities for treating autoimmune diseases, while inhibiting B regs it could be a new way to treat cancer.
Animal studies are already suggesting that the approach might work in one type of asthma. In a study published in May, Padraic Fallon of Trinity College, Dublin, and his colleagues isolated B regs from the spleens of mice infected with the parasite Schistosoma mansoni. When they transferred the B cells into mice primed to develop asthma, this either reduced their symptoms or stopped them developing asthma in the first place (The Journal of Allergy and Clinical Immunology, DOI: 10.1016/j.jaci.2010.01.018).
"These are major regulators of the immune system in allergic disease," Fallon concludes. B regs seemed to work by releasing a chemical called IL-10 into the lungs, drawing in regulatory T- cells (T regs), which in turn inhibited immune attacks.
IL-10 played a similar role in a subset of B regs, which Thomas Tedder at Duke University School of Medicine in Durham, North Carolina, calls B10 cells. His team found that transferring these cells into mice with a disease similar to multiple sclerosis reduced the severity of disease.
Tedder has also identified similar cells in humans. "We can stimulate them and we can isolate them, but they're fairly rare," he says. He presented both findings in May at the annual American Association of Immunologists meeting in Baltimore, Maryland.
The race is now on to identify drugs that might boost B regs in people with autoimmune diseases or suppress them in people who have cancer.
The race is on to identify drugs that might boost regulatory B cells in people with autoimmune diseasesOne clue that such an approach might work comes from studies of rituximab, which kills B cells. First prescribed for the treatment of B cell lymphoma, a type of cancer, the drug has also reduced symptoms in people with diabetes, MS and rheumatoid arthritis. Rituximab most likely knocked out all the B cells to start with, and then, for some reason only the B regs grew back, which helped suppress autoimmunity, suggests Frances Lund of the University of Rochester Medical Center in New York (Nature Reviews Immunology, DOI: 10.1038/nri2729).
In individuals with cancer, however, it might be desirable to suppress B regs. Preliminary evidence suggests that as well as keeping autoimmunity in check, B regs also help dampen the immune system's natural ability to recognise and destroy tumours.
Tedder's team has already created antibodies that can deplete B10 cells - but not other B cells - in mice, and says he has similar antibodies that may selectively deplete human B10 cells - although he hasn't yet tested them in people.
Arya Biragyn of the US National Institute of Aging, and his colleagues, also announced at the Baltimore meeting that they have identified a separate set of B regs that cancer seems to recruit in order to avoid detection by the immune system. Destroying these cells might make let's hope you have deep pockets cancer immunotherapies work better.
"Even if you transiently wipe out B cells during immunotherapy, this should give you very potent anti-tumour responses against hidden tumour cells," Biragyn says.
Working out how parasitic worms trigger B reg activity might suggest additional ways to do this - and to boost B regs. Indeed, Fallon has identified several molecules released by parasitic worms that seem to trigger B regs.
Until such drugs are developed, parasites might be the best way to boost B regs. Severe hookworm infection can cause malnutrition, internal bleeding and anaemia, but in a mild and controlled infection, the dangers are minimal, says Constantinescu, though there may be some itchiness as the worms go through the skin.
Editorial: Tread carefully in the immune system's shadowlands
Watch the 'clock' in our immune cells
THE discovery of a "shadow" set of immune processes suggests new ways to fight disease. So does evidence that immune cells have circadian clocks, making them more active at certain times of the day.
The majority of asthma attacks occur at night or in the early morning, while people with rheumatoid arthritis, an inflammatory disease, report more joint pain and stiffness in the early morning. To see whether this is because immune cells are governed by circadian rhythms, Xiaojia Wang at the Brody School of Medicine in Greenville, North Carolina, and her colleagues turned to mast cells, which help drive allergies, asthma and anaphylaxis, a potentially fatal allergic response, by releasing chemicals that boost inflammation.
They found that five "clock genes", known to control the rhythmic switching of genes in non-immune cells, were also expressed in a rhythmic pattern in mast cells taken from mice, as was the receptor for a molecule key to activating mast cells in response to allergens. The results were presented in May at a meeting of the American Association of Immunologists in Baltimore, Maryland.
A circadian clock also seems to operate in macrophages - immune cells that engulf pathogens and drive inflammation. Achim Kramer at the Institute for Immunoimaging in Berlin, Germany, and his colleagues have shown that around 8 per cent of mouse macrophage genes are under the control of this clock (Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.0906361106).
If human immune cells have similar clocks, drugs against immune disorders could be given at the times when their target is most available, a strategy known as chronotherapy.
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Par trichard le 28 Mai 2010 à 11:33
Unlocking the Chemistry of Exercise: How Metabolites Separate the Physically Fit from Unfit
A screening of hundreds of metabolites in the blood plasma of people at rest and after exercise paints a newly detailed picture of changes within the body--and reinforces links with metabolic and cardiovascular diseases
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Par trichard le 25 Mai 2010 à 14:23
Un stress post-traumatique induirait des modifications de l'expression des gènes impliqués dans le système immunitaire de l'organisme.
Les moments pénibles font partie de la vie et chacun doit affronter des périodes difficiles tels le deuil d'un proche, des conflits personnels ou professionnels, ou encore une agression. Parfois, l'expérience est si inattendue et si traumatisante que la personne qui l'a subie en ressent encore les conséquences longtemps après : c'est le « trouble du stress post-traumatique ». La victime peut revivre la situation à l'origine du stress, faire des cauchemars, se replier sur elle-même, fuir ses proches ou souffrir de troubles du sommeil et de la concentration. On diagnostique le trouble chez une personne si elle souffre des symptômes décrits ci-dessus pendant au moins un mois. Le stress post-traumatique peut engendrer d'autres troubles psychiatriques (dépression, alcoolisme), et la personne stressée est souvent sujette à diverses maladies. Monica Uddin, de l'Université du Michigan à Ann Arbor, et ses collègues éclairent ce dernier point : ils ont montré que le stress post-traumatique modifie l'expression des gènes impliqués dans le système immunitaire de l'organisme.
Les biologistes américains ont analysé des échantillons de sang de 100 personnes, dont 23 souffraient de stress post-traumatique tandis que 77 n'avaient aucun problème psychiatrique. Grâce à des puces à ADN, ils ont étudié la méthylation (l'ajout d'un groupe méthyle, c'est-à-dire CH3) de plus de 14 000 gènes de ces individus. La méthylation reflète souvent des variations dans l'environnement de l'organisme et modifie l'expression des gènes où elle a lieu – c'est une modification épigénétique.
Les chercheurs ont constaté que les personnes souffrant de stress post-traumatique ont moins de gènes méthylés que les personnes saines et que les gènes non méthylés sont des gènes qui interviennent dans le système immunitaire. Cela suggère que les défenses de l'organisme des personnes stressées sont moins stimulées (quand un gène n'est pas méthylé, il ne s'exprimerait pas).
En outre, les biologistes ont quantifié dans le sang des sujets les anticorps contre le cytomégalovirus, un herpès virus présent chez la plupart des personnes et qui est actif quand le système immunitaire est affaibli (c'est-à-dire quand l'individu a peu d'anticorps contre ce virus). Les personnes atteintes de stress post-traumatique ont moins d'anticorps contre ce virus que les autres. Ainsi, un stress traumatisant pourrait affaiblir les défenses immunitaires en modifiant l'expression des gènes en jeu dans ce système.
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>> article© Shutterstock/nando viciano
Les personnes souffrant de stress post-traumatique auraient un système immunitaire affaibli. Est-ce vrai, et si oui pourquoi ? Les travaux d'une équipe américaine éclairent ces questions en montrant que le stress modifie l’expression des gènes impliqués dans les défenses immunitaires.
Pour en savoir plus
M. Uddin et al., Epigenetic and immune function profiles associated with posttraumatic stress disorder, PNAS, prépublication en ligne, 3 mai 2010.L'auteur
Bénédicte Salthun-Lassalle est journaliste à Pour la Science.
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Par trichard le 25 Mai 2010 à 14:18
Attendus en 2004, les résultats de l’étude Interphone sur les risques de l’utilisation du téléphone mobile pour la santé viennent enfin de tomber. Et ils sont aussi décevants que nous le prévoyions dans l’enquête publiée dans nos colonnes en septembre 2009.
http://www.larecherche.fr/content/actualite-Technologie/article?id=27766
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Par trichard le 20 Mai 2010 à 16:55Sébastien BOHLER
Les effets du téléphone portable sur la conduite automobile sont bien connus, et ressemblent à ceux de l'alcool : augmentation des temps de réaction, des distances de freinage et des risques de collision. Cette réalité vaut pour tout le monde.
Ou presque. La vérité est que cette règle concerne 97,5 pour cent des conducteurs. Pour les 2,5 pour cent restants, soit une personne sur 40, le téléphone portable n'a aucun effet négatif sur les performances de conduite. Ces surdoués de la conduite avec téléphone sont appelés superconducteurs, et déjouent toutes les prédictions des modèles cognitifs de l'attention au volant.
À l'Université de l'Utah, Jason Watson et David Strayer ont placé des volontaires dans un simulateur de conduite et ont mesuré leurs temps de réaction et les distances de freinage avec ou sans conversation téléphonique. Ils ont alors remarqué que quelques très rares conducteurs s'en tiraient aussi bien avec un téléphone, que sans. Normalement, on considère que le cerveau ne peut se concentrer que sur une seule tâche à la fois, car le traitement conscient de l'information fait intervenir une zone nommée cortex préfrontal qui constitue comme un goulot d'étranglement des stimulus externes. Les superconducteurs posent un défi aux psychologues, qui veulent maintenant approfondir leurs études auprès de pilotes de chasse, chez qui l'on devrait trouver davantage d'individus capables à la fois de prendre des instructions par radio et de réaliser des opérations complexes. Attention toutefois : les superconducteurs sont rares, et vous avez autant de chances d'en faire partie que de tirer cinq fois de suite « pile » à un jeu de pile ou face.
L'auteur
Sébastien Bohler est journaliste à Cerveau&Psycho.Pour en savoir plus
J. Watson et al., Supertaskers : profiles in extraordinary multi-tasking ability, in Psychonomic Bulletin and Review, à paraître
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