3 bestioles effrayantes qui peuvent révolutionner la santé
Beaucoup d'entre nous sont effrayés ou repoussés par les «mini-bêtes», comme les insectes et les araignées. Nous considérons souvent ces créatures comme des parasites, mais ces minuscules créatures pourraient détenir le secret d'une meilleure santé et de meilleures thérapies. Dans cette fonctionnalité Spotlight, nous expliquons comment trois «bestioles effrayantes» peuvent révolutionner la recherche en santé.
Les humains ont toujours eu une relation amour-haine avec les bestioles, qui ont tendance à nous fasciner et à nous repousser dans une égale mesure.
Une étude publiée en 2017 et couverte sur Actualités médicales aujourd'hui a découvert que la peur des humains des bestioles effrayantes peut être «gravée» dans notre cerveau et que nous pouvons avoir cette méfiance à l'égard des créatures, comme les araignées, même dans l'enfance.
Pourtant, les insectes, les arachnides et autres créatures fascinent également les humains - peut-être parce qu'ils sont si différents de nous. Après tout, les papillons peuvent goûter avec leurs pieds, les araignées peuvent «entendre» à travers les petits poils sur leurs pattes, et un ver coupé en deux peut régénérer la «queue» de son corps.
Les écrivains et autres artistes scrutent le monde des insectes depuis des centaines d'années, impressionnés par ce qu'ils y ont trouvé.
Le poète et peintre du XVIIIe siècle William Blake était tellement fasciné par de minuscules créatures qu'il aurait déjà pensé avoir vu le fantôme d'une puce dans ses rêves, qu'il a ensuite commencé à peindre.
L'auteur du début du siècle, Franz Kafka, a, quant à lui, bâti sur le dégoût que beaucoup de gens éprouvent lorsqu'ils rencontrent des insectes chez eux en écrivant l'histoire «La métamorphose».
Dans ce conte, le personnage principal, Gregor Samsa, se réveille un matin sans se sentir comme lui. Il est devenu «ungeheures Ungeziefer», ce qui signifie grosso modo de l'allemand «ravageur effrayant» - un insecte qui élève les cheveux.
Mais des recherches récentes suggèrent que les créatures sont fascinantes et méritent d'être étudiées non seulement en raison de leur «surnom» ou en raison de leur relation avec les humains et d'autres espèces.
Ces minibeasts peuvent en fait avoir beaucoup à enseigner et à offrir dans le contexte de la recherche clinique. Dans cette fonctionnalité Spotlight, nous examinons comment trois bestioles effrayantes peuvent changer le visage de la santé et de la thérapie médicale.
1. Les araignées peuvent tisser de nouveaux traitements
Le syndrome du côlon irritable (SCI) fait référence à un groupe coexistant de symptômes gastro-intestinaux, y compris la diarrhée et les douleurs abdominales qui peuvent gravement affecter la qualité de vie d'une personne. Selon les données publiées en 2014, environ 11% de la population mondiale vit avec le SCI.
En 2016, des chercheurs de l'Université d'Adélaïde en Australie, de l'Université Johns Hopkins de Baltimore, dans le Maryland, et d'autres institutions collaboratrices ont trouvé une nouvelle cible potentielle pour le traitement de la douleur liée au SCI - le venin d'araignée.
Plus précisément, l'équipe a constaté que les toxines produites par une espèce de tarentule, Maculé d'hétéroscodra, ont pu activer une protéine (canal ionique), NaV1.1 qui est présente dans les nerfs intestinaux qui envoient des signaux de douleur.
Les chercheurs pensaient que cette découverte pourrait conduire à des traitements plus ciblés pour la douleur IBS. Et en effet, en 2018, les membres de l'équipe initiale ont publié une nouvelle étude rapportant qu'ils avaient trouvé un moyen de bloquer le signal de douleur dans des modèles murins d'IBS.
Toujours en 2018, des chercheurs de l'Université du Queensland et du Florey Institute of Neuroscience and Mental Health - tous deux en Australie - se sont concentrés sur les propriétés thérapeutiques d'un peptide présent dans le venin d'araignée: Hm1a.
L'équipe, dirigée par le professeur Glenn King de l'Université du Queensland, a pu utiliser Hm1a pour activer sélectivement NaV1.1 dans des modèles murins du syndrome de Dravet, une forme sévère d'épilepsie. Ce faisant, les chercheurs ont pu éliminer les crises chez les souris qu'ils ont traitées avec la molécule de venin d'araignée.
«Les araignées tuent leurs proies grâce à des composés venimeux qui ciblent le système nerveux», note le co-auteur de l'étude, le professeur Steven Petrou.
«Des millions d'années d'évolution ont raffiné le venin d'araignée pour cibler spécifiquement certains canaux ioniques, sans causer d'effets secondaires sur d'autres, et les médicaments dérivés des venins d'araignée conservent cette précision», poursuit le professeur Petrou, arguant que les découvertes actuelles de son équipe pourraient conduire à plus traitements efficaces pour les crises dans le syndrome de Dravet.
Les secrets et le potentiel de la soie d'araignée
Mais le venin d'araignée n'est pas le seul objectif de la recherche biomédicale. «Les soies d'araignée sont le matériau biologique le plus résistant», déclare Jessica Garb, professeure agrégée au Département des sciences biologiques de l'Université du Massachusetts Lowell.
«Elles sont plus résistantes que l'acier, mais pèsent beaucoup moins, et certaines soies d'araignées peuvent être étirées jusqu'à trois fois leur longueur sans se casser», poursuit-elle. Pour ces raisons, Garbs et ses collègues ont étudié ce matériau incroyablement fin et résistant, dans le but de découvrir ce qui donne à la soie d'araignée sa force et sa polyvalence.
En 2018, Garb et ses collègues ont reçu une subvention de 335000 $ de la National Science Foundation pour leurs recherches sur la soie d'araignée. En dévoilant son secret, les chercheurs espèrent pouvoir trouver une formule pour les biomatériaux de nouvelle génération.
«Par exemple, ces matériaux pourraient être utilisés pour améliorer les casques et les gilets pare-balles ou d'autres équipements de protection, les dispositifs médicaux comme les prothèses, les bandages et les sutures, même les équipements de sport.»
Jessica Garb
2. Cafards: du ravageur à la potion
Le cafard tant décrié semble également être plein de potentiel en ce qui concerne l'aide à la recherche en santé. Les rapports de l'année dernière indiquent qu'en Chine, il existe des fermes de cafards, dans lesquelles les entrepreneurs permettent aux cafards de se reproduire librement dans un environnement parfaitement désinfecté.
Cependant, la ferme scelle le sort de ces pauvres bestioles. Lorsqu'ils arrivent à maturité, les «éleveurs de blattes» les broyent en une pâte censée aider à traiter les problèmes gastro-intestinaux.
Cette pratique a ses racines dans les anciennes traditions chinoises qui prétendent que les cafards peuvent avoir un usage thérapeutique. Mais est-ce vrai?
Selon des recherches préliminaires menées en 2010 par des chercheurs de l'Université de Nottingham au Royaume-Uni, le cerveau des cafards et des criquets contient pas moins de neuf molécules qui pourraient tuer de puissantes bactéries résistantes aux antibiotiques. Les enquêteurs ont testé le cafard américain, ainsi que deux espèces différentes de criquets.
«Nous espérons que ces molécules pourront éventuellement être développées en traitements pour Escherichia coli et SARM [résistant à la méthicilline Staphylococcus aureus] infections de plus en plus résistantes aux médicaments actuels », note Simon Lee, l'un des chercheurs impliqués dans cette étude.
«Ces nouveaux antibiotiques pourraient potentiellement fournir des alternatives aux médicaments actuellement disponibles qui peuvent être efficaces mais ont des effets secondaires graves et indésirables», soutient Lee.
Ce que les mères de cafards peuvent nous apprendre
Les blattes pourraient également être notre prochaine grande source de protéines, selon une étude présentée dans le Journal de l'Union internationale de cristallographie en 2016. Une espèce de cafard, Diploptera punctata (le cafard du scarabée du Pacifique),produit en fait une forme de lait pour nourrir ses petits vivants.
Ce lait, ont découvert les chercheurs, forme des cristaux de protéines dans l'intestin des jeunes. Ces cristaux contiennent une grande quantité de protéines, si élevée, en fait, que le co-auteur de l'étude, Subramanian Ramaswamy, les a appelés «un aliment complet».
Bien que l'enquêteur ait suggéré que le lait de blattes pourrait devenir une partie de l'arène des boissons protéinées de nouveauté, il a également admis que le processus serait difficile. Puisqu'il n'est pas possible de traire les insectes, les chercheurs devraient trouver un moyen de produire le lait artificiellement.
D. punctata pourrait également devenir le nouveau modèle animal de préférence pour certains aspects de la recherche clinique, selon Emily Jennings et ses collègues de l'Université de Cincinnati dans l'Ohio.
Jennings a étudié les marqueurs génétiques de la femme enceinte D. punctata pour comprendre ce qui se passe à différents stades de la grossesse de l’insecte.
Le nouveau modèle, espère le chercheur, pourrait avoir des applications plus larges, et les cafards pourraient fournir des animaux moins chers et plus faciles à travailler que les mammifères, tels que les souris.
«Nous avons plus de 1 000 cafards dans un espace assez restreint, une population énorme par rapport à ce que vous pouvez garder avec des souris. Le régime alimentaire des cafards est le coût d'un grand sac de nourriture pour chiens qui peut durer des années », note Jennings.
3. Tout le buzz sur le venin de guêpe
Beaucoup d'entre nous sont terrifiés par les guêpes, principalement à cause de leur comportement agressif apparemment aléatoire et parce que leur piqûre peut produire des réactions allergiques, qui peuvent aller d'un léger gonflement à une anaphylaxie à part entière.
Mais il y a aussi un potentiel curatif dans leur piqûre - du moins selon une série d'études cliniques menées ces dernières années. Par exemple, une étude publiée dans la revue Les toxines en 2015 ont identifié trois peptides présents dans les venins d'abeille et de guêpe, qui, selon les auteurs, ont des applications en biomédecine.
L'un de ces peptides, le mastoparane, est présent dans le venin des frelons, des guêpes à papier et des guêpes sociales. Il possède des propriétés antimicrobiennes et antivirales, entre autres types de potentiel thérapeutique.
«Mastoparan seul ou en combinaison avec d'autres antibiotiques pourrait être une alternative prometteuse pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques multiples dans la pratique clinique», écrivent les auteurs de l'étude.
Cependant, les chercheurs préviennent également que ce peptide peut être toxique pour les tissus sains, attaquant les bactéries et les cellules environnantes. «Ainsi, le développement de nouvelles stratégies pour réduire les effets secondaires toxiques du mastoparane, améliorant ainsi la faisabilité des applications cliniques, est nécessaire», soulignent les auteurs de l'étude.
Une autre étude, également de 2015, a suggéré que Polybia-MP1 - un mastoparan présent dans le venin de la guêpe sociale Polybia paulista - a pu inhiber la prolifération des cellules cancéreuses de la vessie et de la prostate, ainsi que des cellules leucémiques résistantes aux médicaments.
Le peptide le fait en creusant des trous dans les membranes des cellules cancéreuses, ce qui leur fait «fuir» leur contenu moléculaire.
Plus surprenant encore, une recherche de l'Université de Californie à Riverside - publiée l'année dernière dans Biochimie - identifié une nouvelle classe de peptides de venin de guêpe, les ampulexines, produits par Ampulex compressa (la guêpe émeraude), ce qui pourrait ouvrir une nouvelle voie aux traitements de la maladie de Parkinson.
La guêpe bijou émeraude est tristement célèbre - elle pique les cafards, d'abord pour les paralyser, puis pour «contrôler» leur cerveau afin que les cafards deviennent léthargiques et faciles à manipuler.
En fin de compte, cela permet aux guêpes d'insérer leurs œufs dans le corps des blattes afin que, lorsqu'elles éclosent, les larves de guêpes puissent l'utiliser comme première source de nourriture.
Aussi horrible que soit ce processus, il a donné à l’Université de Californie une avance importante - l’état immobile des cafards piqués est similaire à certains symptômes de la maladie de Parkinson.
Puisque les ampulexines semblent être responsables de l’induction de l’immobilité, les chercheurs visent à les étudier dans l’espoir que celles-ci leur permettront de trouver une nouvelle cible cellulaire pour les traitements de la maladie de Parkinson.
Cette fonction Spotlight n'a peut-être pas fait grand-chose pour atténuer votre méfiance à l'égard des minuscules créatures. Cependant, après l'avoir lu, peut-être que la prochaine fois que vous voudrez vous enfuir à la vue d'une guêpe ou lancer une pantoufle sur une araignée, vous repenserez et considérerez que le pauvre petit minibeast pourrait un jour ouvrir la voie au prochain grand médical. Découverte.
