http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-l-il-geant-du-calmar-geant-29335.php

© Smithonian Institution

Un œil de calmar.

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Un calmar déployé atteint plus de 20 mètres de longueur.

© New Zealand Ministry of fisheries

Un calmar géant pêché en Nouvelle-Zélande.

Quel est l'animal doté des plus gros yeux ? La baleine bleue ? Non, loin s'en faut, car le diamètre de son œil n'atteint « que » 109 millimètres. Le record en la matière est détenu par les calmars géants (le genre Architeuthis) et colossaux (le genre Mesonychoteuthis) dont les yeux mesurent jusqu'à 270 millimètres de diamètre. En comparaison, un œil humain a un diamètre d'environ 30 millimètres et un ballon de basket avoisine les 248 millimètres... Quels avantages procurent de tels yeux gigantesques aux deux types de céphalopodes ? C'est ce qu'ont voulu savoir Dan-Eric Nilsson, de l'Université de Lund, en Suède, et ses collègues.

Les calmars géants et colossaux vivent en zone mésopélagique, entre 300 et 1 000 mètres de profondeur, dans l'océan Austral, autour du continent Antarctique. Aussi grands soient-ils, ces animaux ont divers prédateurs, au premier rang desquels le cachalot. D'ailleurs, le calmar colossal a été découvert en 1925 grâce à deux tentacules trouvés dans l'estomac d'un de ces cétacés. Les autres espèces se nourrissant de calmars géants et colossaux sont notamment la baleine à bec, l'éléphant de mer du Sud, le requin dormeur du Pacifique, l'albatros... certaines se contentant de consommer de jeunes spécimens.

En zone mésopélagique, un objet se distingue de deux façons. La première est le contraste de sa silhouette sur le fond bleu de l'eau, mais l'absorption de la lumière et sa diffusion se traduisent par une diminution drastique de ce contraste avec la distance. L'autre moyen de détection est la bioluminescence émise par les organismes planctoniques brassés par le mouvement de l'objet. Cette seconde méthode prédomine d'autant plus que la profondeur est grande.

Néanmoins, de nombreuses espèces habitent cette zone mésopélagique sans pour autant que leurs yeux soient gigantesques. De fait, chez la plupart des espèces marines, le diamètre de ces organes atteint au plus 90 millimètres. La démesure des yeux des calmars plaide donc pour un usage bien particulier de la vision, sachant que leur « fabrication » réclame beaucoup d'énergie.

À partir d'œil de calmars et des propriétés de la lumière selon la profondeur, les biologistes de Lund ont élaboré un modèle mathématique de la vision reliant le diamètre d'un œil (et de sa pupille) avec ses performances dans la détection d'objets selon leur distance – c'est la distance de visibilité – et la profondeur.

Jusqu'à 600 mètres de profondeur, la distance de visibilité augmente rapidement avec le diamètre de l'œil jusqu'à ce qu'il mesure 90 millimètres (on retrouve le maximum de la plupart des espèces marines), puis plus lentement ensuite : l'investissement en ressources n'est dès lors plus avantageux. Cependant, au-delà de 600 mètres de profondeur, la taille de l'œil géant des calmars devient un atout certain, car il détecte jusqu'à 120 mètres de distance la bioluminescence du plancton stimulée par un important déplacement d'eau dû à un animal imposant. C'est typiquement le signal d'un cachalot en chasse, le principal prédateur des calmars. Selon les biologistes, cette menace aurait agi comme pression de sélection sur la taille des yeux des céphalopodes.

Les ichtyosaures, des reptiles marins disparus en même temps que les dinosaures, avaient également de très gros yeux, jusqu'à 350 millimètres de diamètre. Les résultats sur les calmars indiquent que ces animaux avaient sans doute aussi un avantage à voir de loin de gros animaux, peut-être les pliosaures, des superprédateurs des mers du Trias au Crétacé.

http://www.newscientist.com/article/dn21677-zoologger-meet-the-amphibian-with-sexual-kidneys.html

16:21 05 April 2012 by Michael Marshall
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Zoologger is our weekly column highlighting extraordinary animals – and occasionally other organisms – from around the world
Species: Notophthalmus viridescens 
Habitat: throughout the eastern US and south-east Canada
Journal reference: Journal of Herpetology, DOI: 10.1670/11-013

When I get that feeling... (Image: Bianca Lavies/National Geographic/Getty Images)

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2547.htm

Paris, 2 avril 2012

L'asthme est une maladie chronique inflammatoire et respiratoire causée par une réactivité anormale contre des allergènes de l'environnement. Parmi les nouvelles pistes actuellement en développement, la vaccination est l'une des approches prometteuses. Dans une publication à paraitre dans la revue Human Gene Therapy, les chercheurs de l'Inserm et du CNRS (« Institut du thorax » CNRS/Inserm/Université de Nantes) décrivent un vaccin novateur contre un des allergènes les plus rencontrés chez les patients asthmatiques. L'administration directe du vaccin dans le muscle d'une souris asthmatique grâce à un nanovecteur réduit significativement l'hypersensibilité à l'allergène et la réponse inflammatoire associée.

L'asthme allergique est une maladie respiratoire chronique affectant 300 millions de personnes dans le monde. Le nombre d'individus asthmatiques a doublé ces dix dernières années et près de 250 000 personnes meurent prématurément chaque année en raison de cette affection. Dans la majorité des cas, l'asthme est causé par une réactivité anormale à des substances de l'environnement appelées allergènes. D'un point de vue physiologique, cette hypersensibilité se traduit par une inflammation importante au niveau des bronches et des bronchioles des individus. Leur capacité à respirer correctement est alors altérée.

Le traitement actuel consiste à administrer des corticoïdes qui traitent les symptômes et suspendent temporairement la maladie sans toutefois la guérir. Un traitement alternatif et pérenne de l'asthme allergique est basé sur un protocole d'immunothérapie spécifique communément appelé « désensibilisation ». L'administration répétée de doses croissantes d'allergène vise à diminuer l'hypersensibilité et réduire les symptômes lors d'une exposition ultérieure. Néanmoins, l'efficacité de ce protocole reste limitée et très variable selon les patients.

Les chercheurs ont donc imaginé une technique de vaccination basée sur l'ADN de la substance allergisante. « Plutôt que d'administrer des extraits d'allergènes de manière répétée afin de diminuer la sensibilité, nous avons travaillé à partir de séquences d'ADN spécifiques (de l'allergène) responsables de l'allergie. Quelques études ont montré le potentiel thérapeutique de cette stratégie mais il fallait trouver des techniques s'assurant de la faisabilité chez l'homme, explique Bruno Pitard, Directeur de l'équipe Innovations en Biothérapie de l'Institut du thorax (CNRS/Inserm/Université de Nantes). Le passage à l'homme exige effectivement que le traitement soit efficace à partir d'une faible dose d'ADN injectée.
 
Les chercheurs ont d'abord cherché à prouver l'efficacité de cette vaccination à base d'ADN contre l'allergène spécifique, Derf1, dans un modèle animal pertinent mis au point par l'Equipe Pathologies Bronchiques et Allergies dirigée par Antoine Magnan. En Europe, Dermatophagoides farinae 1 (Derf1) est en effet un allergène très commun véhiculé par l'acarien Dermatophagoides farinae. Plus de la moitié des patients allergiques aux acariens produisent des anticorps de type IgE spécifiques (Derf1) contre cette substance et caractéristiques de la maladie

En pratique, les chercheurs ont associé les séquences génétiques d'intérêt de l'allergène Derf1 avec un nanovecteur constitué d'un polymère synthétique. Cette séquence d'ADN, transportée par  une sorte de « taxi moléculaire » dans les cellules musculaires, assurant la synthèse protéique de l'allergène, a permis  de moduler la réponse allergique aux acariens chez les animaux asthmatiques (1).

Le vaccin mis au point dans un modèle de souris saines a ensuite été optimisé dans un modèle de souris asthmatiques. Chez ces dernières il déclenche une fabrication d'anticorps spécifiques anti Derf1 et une réponse cellulaire spécifique de Derf1, orientant ainsi le système immunitaire vers une réponse non allergisante, protectrice lorsque l'allergène est rencontré. Les deux injections nécessaires et administrées à 3 semaines d'intervalle ont réduit de manière significative l'hypersensibilité des voies aériennes et les niveaux de cytokines inflammatoires qui étaient en revanche présentes dans les poumons de souris asthmatiques non vaccinées.

Ces nouveaux résultats valident tout le potentiel de ce nouveau nanovecteur pour la vaccination à ADN, et est en cours de développement préclinique réglementaire pour les futurs essais cliniques chez l'Homme.

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© B Pitard

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(1) Récemment, cette nouvelle classe de vecteur a aussi été utilisée pour traiter le carcinome hépatocellulaire (cf communiqué de presse  du 9 septembre 2010 « Une bonne cible et un bon vecteur pour une stratégie d'immunothérapie efficace contre le cancer ! »).

Références :

DNA/amphiphilic block copolymer nanospheres reduce asthmatic response in a mouse model of allergic asthma
Fanny Beilvert 1,2, Adrien Tissot 1,2,3, Marie Langelot 1,2,3, Mathieu Mével 1,2, Benoit Châtin 1,2, David Lair1,2, Antoine Magnan 1,2,3 and Bruno Pitard 1,2,4

1INSERM, U915, Nantes, F-44000 France.
2Université de Nantes, IRT-UN, l'institut du thorax, Nantes, F-44000 France.
3 CHU Nantes, L'institut du thorax, Service de Pneumologie, Plate-Forme
Transversale d'Allergologie, Nantes F-44000, France
4 INCELLART, 1 place Alexis Ricordeau, Nantes, F-44093 Cedex 1 France.

Human Gene Therapy, mars 2012 Consulter le site web

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2543.htm

Paris, 2 avril 2012

Les prématurés, dès la 31e semaine de grossesse, sont capables de reconnaître avec une main un objet déjà exploré par l'autre. Cette capacité, appelée « transfert inter-main », vient d'être mise en évidence chez ces bébés par une équipe du Laboratoire de psychologie et neurocognition (CNRS/Université Pierre Mendès France Grenoble 2/Université de Savoie), en collaboration avec le Laboratoire de psychologie de la perception (CNRS/Université Paris Descartes/ENS Paris) et le CHU de Grenoble. Ces résultats montrent que le corps calleux, structure cérébrale impliquée dans le transfert d'informations, est fonctionnel dès cet âge. Ces travaux viennent d'être publiés en ligne sur le site de la revue Child Development.

Reconnaître qu'un objet déjà exploré par une main est le même que celui présenté dans l'autre main est une capacité cérébrale importante appelée « transfert inter-main ». Cette activité reflète la compétence du cerveau à mémoriser de l'information sur un objet, à la maintenir en mémoire et à la comparer avec l'information obtenue par la main opposée. Grâce à l'imagerie médicale, on sait que le transfert d'informations repose sur l'intégrité de la partie postérieure du corps calleux. Constitué d'un ensemble de faisceaux de fibres, ce noyau relie les deux hémisphères cérébraux et assure ainsi la coordination des informations. A la maturité très lente, c'est la dernière structure cérébrale à se développer chez le fœtus. La question se pose donc de savoir à partir de quand il est fonctionnel.

En 2010, l'équipe d'Edouard Gentaz mettait pour la première fois en évidence la capacité des prématurés à mémoriser de façon tactile la forme des objets. Dans cette nouvelle étude, les scientifiques montrent que les prématurés de seulement 31 semaines de grossesse (soit 33 semaines d'aménorrhée⁽¹⁾), effectuent déjà le « transfert inter-main ». En effet, après avoir présenté dans la main gauche des bébés un objet déjà exploré par la main droite (et vice-versa), une diminution du temps de tenue est observée. En revanche, lorsqu'il s'agit d'un nouvel objet, les bébés le gardent plus longtemps en main. Ces résultats montrent donc que les prématurés peuvent reconnaître avec la main opposée, un objet déjà familier de l'autre main.

Cette propriété permet d'émettre l'hypothèse que le corps calleux, bien qu'immature, est déjà fonctionnel et suffisamment développé dès la 31e semaine de grossesse. Les chercheurs insistent ainsi sur l'importance de prendre en compte les capacités tactiles des prématurés et parlent de leur influence sur le développement cérébral et sur la santé de ces bébés. Aussi ils proposent certaines recommandations comme : éviter au maximum toute contention des mains des bébés (moufles, mains attachées), privilégier la liberté de mouvement et favoriser l'exploration tactile en respectant les phases de veille/sommeil. Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec les services de maternité du CHU de Grenoble qui ont déjà mis en place ces pratiques dans les soins qu'ils prodiguent aux prématurés.

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© Frédérique Berne-Audéoud, CHU de Grenoble

Prématuré tenant un cylindre.

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© Frédérique Berne-Audéoud, CHU de Grenoble

Prématuré tenant un prisme.

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http://www.newscientist.com/article/dn21208-lethal-radiation-doses-can-be-treated-with-drugs.html

Mice can survive lethal effects of high radiation doses that are usually fatal when given a double-drug therapy – even when they get the drugs 24 hours after exposure.

Because these drugs are known to be safe in people, it could be worth stockpiling them in preparation for a nuclear accident or terrorist attack, say the researchers behind the new study.

High doses of radiation harm the body, partly by damaging rapidly dividing cells, such as those in the intestine. The damage leaves the intestine leaky, allowing harmful bacteria to escape into the bloodstream – consequently antibiotics may be used to treat individuals exposed to radiation.

Eva Guinan and Ofer Levy at Harvard Medical School and their colleagues have identified another approach to treatment involving a protein known as bactericidal/permeability-increasing protein (BPI), which plays a role in the immune response to the harmful bacteria from the intestine.

Guinan and Levy's team studied 48 people who were receiving radiation doses in preparation for a bone marrow transplant. Following radiation exposure, levels of BPI fell to an average of 71 times below normal levels. In 37 of the transplant patients the protein was undetectable. The team say this is probably due to damage to the bone marrow, which leaves it unable to produce enough of the white blood cells that normally encourage BPI production.

Survival boost

The team then used the information in the treatment of mice given a typically lethal dose of radiation. A day after exposure, some mice were given the oral antibiotic fluoroquinolone while some mice were given a combination of fluoroquinolone and injections of BPI. A third group had no treatment at all.

Most of the untreated mice died within 30 days. As expected, the antibiotic boosted the survival rate: around 40 per cent of the mice given the antibiotic were still alive after 30 days – but survival rates jumped to almost 80 per cent in the mice given the combination therapy.

The two drugs are already known to be safe in healthy and sick humans. A radiation treatment based on the two is likely to be practical because both drugs can be stored for long periods of time and the mouse study suggests they would be effective even if administered 24 hours after exposure, says Levy. "Maybe there needs to be a stockpile of BPI in case, God forbid, there was another Fukushima," he says.

Don Jones at the University of Leicester, UK, finds the study "very exciting". "The therapy looks to be very effective at mitigating the effects of total body irradiation," he says.

Journal reference: Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.3003126