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20.17 : Sens Humains - Biologie


Un sens est une capacité physiologique des organismes qui fournit des données pour la perception. Le système nerveux possède un système nerveux sensoriel spécifique, et un organe des sens, dédié à chaque sens.

Les humains ont une multitude de sens. La vue (vision), l'ouïe (audition), le goût (gustation), l'odorat (olfaction) et le toucher (somatosensation) sont les cinq sens traditionnellement reconnus. La capacité de détecter d'autres stimuli au-delà de ceux régis par ces sens les plus largement reconnus existe également, et ces modalités sensorielles incluent la température (thermoception), le sens kinesthésique (proprioception), la douleur (nociception), l'équilibre (équilibrioception), les vibrations (mécanoréception) et divers stimuli internes (par exemple les différents chimiorécepteurs pour détecter les concentrations de sel et de dioxyde de carbone dans le sang). Cependant, ce qui constitue un sens fait l'objet d'un certain débat, ce qui conduit à des difficultés à définir ce qu'est exactement un sens distinct et où se situent les frontières entre les réponses aux stimuli connexes. Ce processus est appelé transduction sensorielle.

Il existe deux grands types de systèmes cellulaires qui effectuent la transduction sensorielle. Dans l'un, un neurone fonctionne avec un Récepteur sensoriel, une cellule ou un processus cellulaire spécialisé pour interagir avec et détecter un stimulus spécifique. La stimulation du récepteur sensoriel active le neurone afférent associé, qui transporte des informations sur le stimulus au système nerveux central. Dans le second type de transduction sensorielle, une terminaison nerveuse sensorielle répond à un stimulus de l'environnement interne ou externe : ce neurone constitue le récepteur sensoriel lui-même. Les terminaisons nerveuses libres peuvent être stimulées par plusieurs stimuli différents, montrant ainsi peu de spécificité de récepteur. Par exemple, les récepteurs de la douleur dans vos gencives et vos dents peuvent être stimulés par des changements de température, une stimulation chimique ou une pression.


Comment pouvons-nous détecter l'infection? Aider à traiter la septicémie

00:00:13.04 Bonjour à tous.
00:00:14.06 Je suis Jianjin Shi,
00:00:15.25 un doctorant du laboratoire du Dr Feng Shao
00:00:17.26 à l'Institut national des sciences biologiques.
00:00:20.15 Ce que nous étudions
00:00:22.01 est une maladie mortelle appelée sepsis.
00:00:24.02 La sepsie peut tuer de nombreuses personnes
00:00:26.17 dans le monde,
00:00:28.01 mais actuellement nous n'avons pas de drogue
00:00:29.24 pour traiter cette maladie.
00:00:31.10 Et ce que nous étudions,
00:00:32.26 et ce que nous avons découvert,
00:00:35.15 pourrait fournir un nouveau traitement pour cette maladie mortelle.
00:00:38.06 Pour commencer, je voudrais vous présenter.
00:00:40.22 qu'est-ce que la septicémie ?
00:00:42.07 La septicémie, par définition, est
00:00:44.12 inflammation systémique causée par une infection.
00:00:47.08 Comme montré ici, ce vieil homme
00:00:49.06 eu une infection dentaire,
00:00:50.28 mais n'a pas reçu de traitement approprié avec des antibiotiques,
00:00:53.18 et plus tard cette infection
00:00:55.25 s'est propagé dans la circulation sanguine
00:00:57.20 et son corps monté
00:00:59.14 une réponse immunitaire très forte,
00:01:01.02 tout comme libérer une armée très puissante.
00:01:04.17 Parfois, cette armée
00:01:06.12 peut causer des dommages collatéraux à son propre corps
00:01:08.28 et conduire à une septicémie.
00:01:11.12 Alors, que ressentez-vous après avoir fait une septicémie ?
00:01:13.21 Vous pouvez ressentir de la fièvre, des frissons,
00:01:16.07 vous pouvez respirer rapidement,
00:01:18.09 et ton cœur bat rapidement,
00:01:20.04 et vous pouvez ressentir de la confusion,
00:01:22.13 désorientation,
00:01:24.01 ainsi que des nausées et des vomissements.
00:01:26.22 Alors, pourquoi est-il sensible à la septicémie ?
00:01:28.28 En général, les personnes dont le système immunitaire est affaibli
00:01:32.04 sont plus sensibles à la septicémie,
00:01:34.08 y compris les personnes âgées, les femmes enceintes,
00:01:37.01 enfants et nourrissons,
00:01:39.01 et les personnes atteintes d'une maladie chronique,
00:01:41.10 y compris le SIDA, le diabète et le cancer.
00:01:43.29 Cet homme a perdu sa rate
00:01:46.15 après un accident
00:01:48.27 et a donc perdu la majorité de son système immunitaire,
00:01:52.08 et plusieurs années plus tard
00:01:54.24 il avait une septicémie.
00:01:56.14 Et cette petite fille avait aussi une septicémie
00:01:58.23 parce que son système immunitaire n'est pas encore assez fort.
00:02:02.07 Heureusement, ces deux personnes ont survécu à la septicémie.
00:02:05.21 Mais la septicémie ne le fait pas
00:02:09.11 ne tuez que les personnes sensibles,
00:02:12.19 il peut tuer n'importe qui,
00:02:14.19 y compris toi et moi.
00:02:16.12 Cette jeune femme,
00:02:18.17 c'était un mannequin du Brésil,
00:02:22.23 et elle était en bonne santé.
00:02:26.13 Au début, elle avait une infection des voies urinaires,
00:02:30.01 qui est une infection assez courante,
00:02:32.21 et plus tard l'infection
00:02:34.25 s'est développé en septicémie,
00:02:36.15 et en quelques jours seulement
00:02:38.19 elle est morte à l'hôpital
00:02:40.25 à l'âge de 20 ans.
00:02:43.05 Et une chose effrayante pour la septicémie
00:02:45.19 est que la septicémie peut tuer des gens,
00:02:48.04 et tuer des gens rapidement.
00:02:50.08 Alors, pourquoi devrions-nous nous soucier de la septicémie ?
00:02:52.26 Aux États-Unis seulement,
00:03:00.23 plus de 750 000 personnes développent une septicémie.
00:03:04.27 Parmi eux, plus de 200 000 personnes meurent.
00:03:08.17 C'est plus que la population de Salt Lake City.
00:03:13.28 Et la septicémie tue plus de gens
00:03:16.21 que le cancer du sein, le cancer du côlon,
00:03:18.20 et le SIDA combinés.
00:03:21.21 Et la septicémie compte aussi
00:03:24.12 pour au moins un tiers de tous les décès à l'hôpital.
00:03:29.16 Parce que la septicémie a généralement besoin
00:03:32.28 soins spéciaux aux soins intensifs,
00:03:34.27 c'est une maladie très coûteuse,
00:03:37.11 et aux États-Unis seulement en 2011,
00:03:40.09 la septicémie a coûté plus de 20 milliards de dollars américains.
00:03:43.27 Mais la plupart des gens
00:03:45.24 ne connaissent même pas cette maladie.
00:03:49.15 Et la septicémie comporte trois étapes principales :
00:03:52.10 au début, ça s'appelle une septicémie.
00:03:54.27 Vous avez une infection locale
00:03:56.27 c'est dans les poumons ou d'autres endroits,
00:03:59.22 et cette infection
00:04:02.11 brise votre défense immunitaire
00:04:05.01 et passe dans la circulation sanguine,
00:04:07.11 et ton corps monte
00:04:09.07 une réponse inflammatoire systémique.
00:04:11.29 Donc, c'est la première étape.
00:04:14.09 Et au stade 2,
00:04:16.16 vous rencontrerez plusieurs dysfonctionnements d'organes,
00:04:19.29 et c'est ce qu'on appelle une septicémie sévère.
00:04:23.01 Et dans la dernière étape,
00:04:25.05 personnes auront une défaillance multiviscérale,
00:04:27.25 ainsi qu'une chute soudaine de la tension artérielle,
00:04:30.15 et c'est ce qu'on appelle un choc septique.
00:04:32.22 Et pour le choc septique,
00:04:35.00 il y aura un taux de mortalité de 50%.
00:04:39.21 Une chose que je veux mentionner est que
00:04:41.28 la septicémie est causée par
00:04:44.08 notre propre réaction à l'infection,
00:04:46.16 mais pas à cause de l'agent pathogène.
00:04:50.19 Contrairement à d'autres maladies mortelles,
00:04:53.23 la septicémie n'a pas de médicaments.
00:04:55.27 Même après des décennies de médicaments cliniques,
00:04:59.19 aucun d'entre eux n'a réussi.
00:05:03.00 Donc, je pense que la chose la plus importante
00:05:06.05 est que nous n'en savons pas assez sur la septicémie.
00:05:10.08 Alors, qu'est-ce qui cause la septicémie ?
00:05:12.06 C'est encore une question ouverte
00:05:14.11 à la communauté scientifique,
00:05:17.26 et je pense que peut-être.
00:05:20.27 Je pense que les scientifiques font des progrès maintenant
00:05:24.01 pour comprendre ce qui cause la septicémie.
00:05:28.01 Cela commence à la fin du XIXe siècle.
00:05:32.11 Ensuite, Richard Pfeiffer,
00:05:34.15 un médecin militaire allemand
00:05:36.14 qui a travaillé avec Robert Koch,
00:05:38.03 un bactériologiste très célèbre,
00:05:40.11 à ce moment-là, ce qu'ils ont trouvé, c'est que
00:05:43.27 injection de bactéries tuées par la chaleur,
00:05:45.29 qui a causé le choléra.
00:05:48.19 et injection de bactéries mortes
00:05:51.04 peut provoquer une septicémie chez les cobayes.
00:05:53.23 Il a ensuite émis l'hypothèse que
00:05:56.06 il y a des substances toxiques
00:05:58.26 à l'intérieur des bactéries mortes.
00:06:02.14 Cela a pris environ cinquante ans
00:06:05.18 pour trouver cette substance toxique,
00:06:10.00 le lipopolysaccharide,
00:06:12.00 ou LPS en abrégé.
00:06:13.21 LPS est le composant principal
00:06:15.17 des parois cellulaires de presque toutes les bactéries Gram-négatives.
00:06:19.03 Comme indiqué ici.
00:06:20.21 c'est une image de microscopie électronique à balayage d'E. coli,
00:06:26.07 une bactérie à Gram négatif,
00:06:28.05 et voici à quoi ressemble la paroi cellulaire.
00:06:29.29 La molécule la plus abondante
00:06:32.24 sur la membrane externe de la cellule est le LPS.
00:06:36.10 Si vous zoomez,
00:06:37.29 voici à quoi ressemble la molécule LPS.
00:06:39.18 Il contient deux parties :
00:06:41.03 l'un est la partie sucre,
00:06:42.16 l'autre est le lipide A.
00:06:43.26 Le lipide A, comme indiqué en jaune,
00:06:46.21 est la partie active de cette molécule de LPS.
00:06:50.02 Si vous injectez du LPS ou du lipide A à des souris,
00:06:55.16 ces souris développeront une septicémie.
00:06:58.21 Donc, la question est,
00:07:01.20 comment le LPS peut-il provoquer une septicémie ?
00:07:03.11 Si vous vous souvenez de ce que je vous ai dit avant,
00:07:06.05 la septicémie est causée par
00:07:08.05 notre propre réaction à l'infection,
00:07:09.27 pas par les agents pathogènes.
00:07:12.19 La question similaire est donc la suivante :
00:07:14.09 comment pouvons-nous répondre au LPS ?
00:07:16.27 C'est la voie que les gens pensent
00:07:22.13 joue un rôle important dans la détection LPS.
00:07:26.23 Le récepteur membranaire,
00:07:28.24 appelé TLR4/MD2,
00:07:32.03 peut interagir directement avec les molécules de LPS,
00:07:36.05 comme les yeux d'une cellule.
00:07:39.04 Lorsque l'œil voit une molécule de LPS,
00:07:41.14 il peut déclencher l'expression de
00:07:44.27 une série de gènes pro-inflammatoires,
00:07:47.00 y compris les cytokines.
00:07:48.27 Et les gens ont l'habitude, pendant longtemps,
00:07:51.14 y a pensé.
00:07:53.25 que ces armées de cytokines
00:07:56.01 sont en fait la cause de la septicémie humaine.
00:07:59.18 Et plus de dix essais cliniques
00:08:01.17 ont été réalisées avec des patients atteints de sepsis
00:08:06.14 en ciblant ces molécules de l'armée de cytokines,
00:08:09.14 mais aucun d'entre eux n'a réussi,
00:08:11.20 et plus tard, les gens y ont pensé.
00:08:14.23 qu'en est-il de l'inhibition de cet œil ?
00:08:17.06 Si vous aveuglez l'œil de la cellule au LPS,
00:08:21.04 alors vous bloquerez toutes les cytokines
00:08:25.09 d'être produit.
00:08:27.09 Donc, c'est une molécule que les gens ont développée
00:08:29.12 pour inhiber TLR4, l'œil de notre cellule,
00:08:33.20 et effectivement cette molécule
00:08:36.06 peut inhiber la production de ces armées de cytokines,
00:08:40.07 mais après des années d'essais
00:08:43.01 et après un milliard de dollars dépensés pour ce projet,
00:08:46.13 et après le recrutement de milliers de personnes
00:08:49.22 sur ces essais cliniques,
00:08:51.10 c'est ce qu'ils ont.
00:08:54.12 Comme indiqué ici,
00:08:57.02 en examinant le taux de survie des patients atteints de sepsis,
00:09:00.01 l'Eritoran, le médicament qui peut aveugler les yeux au LPS,
00:09:05.28 ne sauve pas plus de gens que le placebo.
00:09:09.07 Donc, ça a échoué.
00:09:11.18 Mais pourquoi ?
00:09:15.18 Avons-nous raté quelque chose ?
00:09:19.06 C'est effectivement le cas, comme montré ici.
00:09:22.14 Récemment, les gens ont identifié
00:09:26.02 une autre voie qui peut reconnaître le LPS,
00:09:28.24 à l'intérieur de la cellule,
00:09:31.09 dans les macrophages de souris.
00:09:33.11 Dans cette voie, il y a
00:09:36.24 un capteur LPS inconnu,
00:09:38.13 qui peut reconnaître LPS
00:09:40.18 et conduire à un signal
00:09:43.20 à un gène appelé capase-11
00:09:46.01 dans les macrophages de souris,
00:09:47.24 et la caspase-11 est
00:09:50.07 une caspase pro-inflammatoire.
00:09:52.07 Il a deux domaines.
00:09:53.29 L'un est un domaine CARD au N-terminal,
00:09:55.28 et l'autre est le domaine de la protéase
00:09:57.23 au terminus C,
00:09:59.06 et la protéase
00:10:01.27 ressemble à des ciseaux moléculaires
00:10:03.23 qui peut traverser d'autres substrats protéiques.
00:10:07.16 Et activation de la caspase-11
00:10:09.29 peut conduire à la mort cellulaire pro-inflammatoire,
00:10:12.23 et cette mort cellulaire
00:10:15.18 peut éventuellement conduire à une septicémie,
00:10:18.14 parce que cette mort cellulaire
00:10:20.27 a un effet beaucoup plus fort
00:10:23.18 que la production des armées de cytokines.
00:10:26.09 Donc, j'appellerai ça la mort cellulaire
00:10:28.06 "déclencher les forces spéciales".
00:10:31.05 Voilà à quoi ressemble cette mort cellulaire.
00:10:33.14 Comme vous pouvez le voir ici,
00:10:35.09 au début, les cellules ont l'air bien.
00:10:37.23 Puis tout d'un coup,
00:10:39.28 la cellule explose
00:10:41.25 et il libère tout le contenu cellulaire,
00:10:44.07 ce qui est très pro-inflammatoire.
00:10:50.22 Vous pouvez voir que presque toutes ces cellules sont mortes
00:10:53.12 après avoir déclenché cette mort cellulaire pro-inflammatoire.
00:10:57.15 L'importance de ce parcours
00:10:59.09 a été mis en évidence
00: 11: 01.09 par le fait que les souris knock-out caspase-11
00:11:04.08 sont résistants au sepsis.
00:11:06.10 Comme montré ici, souris de type sauvage.
00:11:08.21 presque toutes les souris de type sauvage
00:11:10.18 est mort en un jour
00:11:13.03 après avoir induit une septicémie avec le LPS,
00:11:16.24 et caspase-11 KO
00:11:19.13 sont encore très résistants à cette maladie.
00:11:23.12 Et y penser.
00:11:25.07 caspase-11 a un TLR4 fonctionnel,
00:11:27.17 qui est l'œil qui peut reconnaître le LPS
00:11:30.23 à l'extérieur de la cellule.
00:11:34.00 Cela suggère que
00:11:36.15 cette voie qui détecte le LPS
00:11:38.26 à l'intérieur de la cellule
00:11:40.16 joue un rôle plus important dans la septicémie,
00:11:43.01 au moins chez la souris.
00:11:45.10 Alors, résumons ce que nous avons connu
00:11:48.03 avant d'entrer dans ce domaine.
00:11:50.11 Il existe une voie qui peut reconnaître le LPS
00:11:53.29 quand LPS entre dans la cellule,
00:11:56.21 et ce capteur n'est pas connu.
00:11:59.27 Et ce capteur peut activer la caspase-11
00:12:03.22 dans les macrophages de souris
00:12:06.08 et conduire à la mort cellulaire pro-inflammatoire,
00:12:09.03 et peut donc déclencher une septicémie.
00:12:11.24 Mais nous nous soucions plus des humains,
00:12:14.18 et parce que les humains n'ont pas
00:12:16.23 gènes de la caspase-11,
00:12:19.05 donc la première question à laquelle nous voulons répondre est,
00:12:21.10 fait cette voie,
00:12:24.02 qui détecte le LPS une fois entré dans la cellule,
00:12:26.06 existe-t-il chez l'homme ?
00:12:28.28 Pour commencer à étudier cette question,
00:12:31.23 nous avons besoin d'une méthode efficace
00:12:33.24 pour délivrer du LPS à l'intérieur de la cellule.
00:12:36.12 C'est ce que nous utilisons,
00:12:37.28 appelé électroporation.
00:12:39.09 Si vous mettez une cellule dans un champ électrique
00:12:42.10 et ensuite donner un choc électrique,
00:12:44.23 vous pouvez percer des trous dans cette membrane cellulaire,
00:12:48.07 et puis ces molécules
00:12:50.10 qui sont à l'extérieur de la cellule
00:12:53.18 peut entrer dans la cellule par ces trous.
00:12:55.16 Et c'est ce qui va arriver à la membrane cellulaire.
00:12:58.19 Au début,
00:13:00.07 la membrane cellulaire va bien,
00:13:01.24 et après électroporation
00:13:03.21 vous pouvez vraiment voir ces trous
00:13:05.21 sur cette membrane cellulaire.
00:13:08.00 Et après électroporation,
00:13:09.24 et plus important encore,
00:13:12.22 la cellule peut récupérer de cette électroporation.
00:13:16.09 Donc, c'est la méthode
00:13:18.28 qui a été utilisé pour fournir des LPS,
00:13:21.19 et si vous livrez du LPS
00:13:23.15 à une cellule immunitaire humaine
00:13:24.29 appelé U937,
00:13:26.24 qui est un monocyte humain,
00:13:28.09 vous pouvez voir ici que la cellule explose.
00:13:31.10 Cela ressemble beaucoup aux macrophages de souris.
00:13:36.14 Alors, cette explosion
00:13:38.13 libérera tout le contenu cellulaire,
00:13:40.26 en déclenchant les forces spéciales,
00:13:43.01 qui peut déclencher une septicémie chez l'homme.
00:13:46.09 Et si tu fais de l'électroporation
00:13:48.05 avec un ligand témoin,
00:13:50.17 alors les cellules vont bien.
00:13:52.16 On peut aussi mesurer la mort cellulaire.
00:13:54.11 Vous pouvez voir ici,
00:13:56.12 si vous livrez du LPS dans la cellule,
00:13:58.06 cela peut provoquer environ 80-100% de la mort cellulaire,
00:14:03.06 mais les ligands témoins ne provoquent aucune mort cellulaire.
00:14:07.07 Donc, chez l'humain,
00:14:09.14 nous n'avons pas la capase-11,
00:14:11.19 mais nous avons deux autres gènes étroitement liés,
00:14:15.03 appelé caspase-4 et caspase-5.
00:14:17.09 Nous avons d'abord détecté le niveau d'expression
00:14:19.25 de ces deux gènes
00:14:22.00 dans des lignées cellulaires de monocytes humains.
00:14:24.01 Comme montré ici,
00:14:26.04 nous pouvons facilement détecter la protéine,
00:14:28.09 ainsi que l'ARNm,
00:14:29.27 de caspase-4,
00:14:31.15 mais nous ne pouvons détecter aucune expression de caspase-5,
00:14:35.06 même en utilisant des méthodes plus sensibles
00:14:38.09 qui détectent l'ARNm.
00:14:40.12 Donc, la prochaine question à laquelle nous voulons répondre est,
00:14:43.13 fait cette voie
00:14:45.19 dépendent de la caspase-4 ?
00:14:47.14 Nous avons ensuite utilisé une méthode
00:14:50.13 c'est une petite molécule
00:14:52.24 qui peut inhiber, temporairement inhiber,
00: 14: 55.09 expression de la caspase-4 dans les cellules humaines.
00:14:58.04 En utilisant cette petite molécule,
00:15:00.22 nous pouvons voir ici,
00:15:03.09 par knockdown transitoire de caspase-4,
00:15:06.14 cette mort cellulaire pro-inflammatoire induite par le LPS
00:15:09.12 est totalement bloqué.
00:15:11.10 Ces données suggèrent donc que
00:15:14.17 LPS peut activer la caspase-4
00:15:16.21 dans des cellules humaines.
00:15:18.14 Et contrairement aux études sur la souris.
00:15:21.21 dans la souris, caspase-11
00:15:23.14 n'est exprimé que dans les macrophages,
00:15:25.06 c'est-à-dire une cellule immunitaire.
00:15:26.24 Et pour les cellules humaines,
00:15:28.09 nous avons constaté que
00:15:30.18 plusieurs autres cellules non immunitaires
00:15:32.17 ont également une expression caspase-4,
00:15:34.20 ainsi qu'ils peuvent aussi
00:15:37.24 répondent au LPS à l'intérieur de la cellule.
00:15:41.01 Résumons donc les deux diapositives précédentes.
00:15:43.15 Nous avons constaté que, chez l'homme,
00:15:46.25 nous avons aussi cette voie
00:15:48.17 qui peut détecter le LPS
00:15:50.09 qui entre dans la cellule,
00:15:51.27 et que cette voie peut activer la caspase-4,
00:15:54.17 plutôt que caspase-11
00:15:56.25 dans les macrophages de souris.
00:15:58.18 Et ce chemin
00:16:00.12 peut également induire la mort cellulaire pro-inflammatoire,
00:16:03.12 en déclenchant les forces spéciales,
00:16:05.10 et peut provoquer une septicémie chez l'homme.
00:16:10.19 C'est une raison possible
00:16:13.09 pourquoi les bloqueurs TLR4
00:16:15.19 a échoué dans les essais cliniques,
00:16:17.21 parce que [ces drogues]
00:16:20.03 n'a bloqué que le chemin
00:16:22.08 qui peut détecter le LPS à l'extérieur de la cellule,
00:16:24.08 et données de la souris
00:16:26.16 suggère que la voie caspase-11,
00:16:28.15 qui reconnaît le LPS à l'intérieur de la cellule,
00:16:30.22 joue un rôle majeur dans la septicémie.
00:16:33.08 Et il est possible que
00: 16: 36.29 ciblant la caspase-4 chez l'homme
00:16:38.26 pourrait être la bonne cible.
00:16:41.13 La question suivante,
00:16:43.10 et la question la plus importante pour cette voie, est,
00:16:45.27 qu'est-ce que le capteur LPS ?
00:16:48.24 Parce que si vous savez ce qu'est le capteur,
00:16:52.11 vous pouvez concevoir de petites molécules
00:16:54.05 pour inhiber ce capteur,
00:16:56.01 comme ils l'ont fait sur TLR4.
00:16:58.29 Donc, après avoir essayé et essayé.
00:17:01.28 nous avons presque essayé tout ce que nous pouvions,
00:17:05.03 mais nous ne pouvons pas trouver ce récepteur direct.
00:17:08.22 Puis, un jour,
00:17:10.20 après caractérisation de la fonction biochimique
00:17:12.26 de caspase-4 et caspase-11,
00:17:15.25 nous avons des indices suggérant que
00:17:18.17 caspase-4 et caspase-11
00:17:20.23 pourrait se lier directement à la molécule LPS.
00:17:24.27 Voici les données
00:17:28.05 et c'est un essai appelé pulldown.
00:17:30.21 Donc, il y a une molécule A et une molécule B.
00:17:34.05 Si vous tirez sur la molécule A
00:17:36.02 et vous obtenez les deux,
00:17:37.29 cela suggère que ces deux molécules ont une interaction.
00:17:39.29 Si vous tirez sur la molécule A
00:17:41.24 et n'obtenez que la molécule A,
00:17:44.02 alors il est possible que les deux molécules
00:17:46.01 ne vous liez pas.
00:17:47.12 En utilisant cette méthode,
00:17:49.04 nous pouvons voir que les deux lipides A,
00:17:51.25 la partie active de LPS,
00:17:53.23 ou LPS,
00: 17: 55.19 peut se lier à la caspase-4 chez l'homme
00:17:57.26 et caspase-11 chez la souris.
00:17:59.22 Et le ligand de contrôle,
00:18:01.17 qui est un lipopeptide,
00:18:04.05 ou MPD, le muramyl dipeptide,
00:18:07.09 ne peut pas se lier à ces deux caspases.
00:18:11.10 En utilisant des tests similaires,
00:18:12.28, nous avons constaté que le domaine CARD N-terminal,
00:18:16.18 qui représente environ 90 acides aminés,
00:18:20.17 est le domaine de liaison LPS.
00:18:22.14 Comme montré ici,
00:18:24.20 la protéine pleine longueur peut se lier au LPS
00:18:27.17 et le domaine CARD peut également se lier à LPS,
00:18:34.25 mais si vous supprimez le domaine CARD
00: 18: 34.28 le domaine de la protéase C-terminal
00:18:36.16 ne peut plus se lier à LPS.
00:18:39.20 Donc, il y a
00:18:41.25 pas de capteurs LPS hypothétiques
00:18:44.28 autre que caspase-4 et caspase-11.
00:18:50.01 Les capteurs directs sont la caspase-4 et la caspase-11.
00:18:55.28 C'est assez surprenant
00:18:58.11 et c'est le gros problème.
00:19:00.25 Donc, pour les protéines caspases,
00:19:03.03 personne n'a montré
00:19:05.17 que cette protéine peut être un capteur direct
00:19:07.21 pour une molécule.
00:19:09.12 C'est le premier cas.
00:19:11.28 Et la prochaine question à laquelle nous voulons répondre est,
00:19:13.28 ce qui se passe après caspase-4
00:19:15.26 et caspase-11 reconnaissent le LPS ?
00:19:20.00 Voici les données dont nous disposons.
00:19:21.27 Dans des conditions normales,
00:19:23.22 sans aucun traitement,
00:19:25.04 la protéine caspase-4
00:19:26.23 migre en tant que monomère
00:19:28.18 dans nos gels natifs de polyacrylamide,
00:19:31.05 et si vous incubez du LPS ou du lipide A
00:19:34.14 avec caspase-4,
00:19:36.13 cette protéine colle ensemble
00:19:39.04 pour former de gros oligomères,
00:19:41.10 comme indiqué ici.
00:19:43.03 Le ligand témoin n'a pas cette activité.
00:19:46.09 Nous avons également des résultats similaires
00:19:48.12 avec des protéines caspase-11 de souris.
00:19:52.11 Voici ce que nous voyons :
00:19:54.15 après la liaison avec LPS,
00:19:56.13 la caspase-4 chez l'homme
00:19:57.23 et caspase-11 chez la souris
00:20:00.21 deviennent des oligomères.
00:20:03.13 Si vous connaissez d'autres caspases,
00:20:06.18 par exemple, caspase-1, caspase-8,
00:20:09.03 ou caspase-9,
00:20:10.23 ces protéases sont toutes activées
00:20:12.15 à travers des complexes protéiques,
00:20:14.06 mais pas de complexes protéiques auto-assemblés.
00:20:17.10 Donc, la prochaine question à laquelle nous voulons répondre est,
00: 20: 20.02 fait caspase-4 chez l'homme
00:20:22.05 et caspase-11
00:20:24.09 être activé par ces oligomères de protéines auto-assemblés ?
00:20:28.24 C'est le test que nous avons utilisé.
00:20:30.26 Nous incubons d'abord le LPS
00:20:33.22 avec cette caspase-4 ou caspase-11,
00:20:36.27, puis surveillez l'activité de la protéase.
00:20:39.27 Souvenez-vous, le C-termini
00:20:42.02 de ces deux protéines
00:20:44.01 sont des protéases.
00:20:45.25 Donc, comme montré ici,
00:20:47.10 incubation de LPS
00:20:49.13 conduit à l'oligomérisation,
00:20:51.02 et en surveillant l'activité de la protéase,
00:20:53.22 vous pouvez voir que, pour la caspase-11,
00:20:56.29 nous avons environ
00:20:59.21 Augmentation de 20 fois de l'activité de la protéase,
00:21:05.21 et pour caspase-4
00:21:07.16 nous avons environ 60 fois
00:21:10.27 augmentation de l'activité de la protéase.
00:21:13.24 Alors, résumons ce que nous avons trouvé.
00:21:17.08 Il y a un chemin.
00:21:19.24 quand LPS entre dans la cellule,
00:21:22.03 il peut être reconnu directement
00:21:24.21 par caspase-4 chez l'humain
00:21:26.13 et caspase-11 chez la souris,
00:21:28.22 avec le domaine CARD N-terminal.
00:21:30.23 Cette activation pourrait bien conduire
00:21:32.20 à l'oligomérisation de la caspase-4 et de la caspase-11,
00:21:37.27 et caspase-4 et caspase-11
00:21:40.01 est réellement activé
00:21:41.27 par cette oligomérisation.
00:21:43.11 Parce que ces caspases sont des protéases,
00:21:47.15 quand ils s'activent
00:21:49.16 ils peuvent cliver d'autres substrats,
00:21:51.13 et peut-être des substrats clivés
00:21:55.05 peut causer quelque chose
00:21:57.00 pour conduire à cette mort cellulaire pro-inflammatoire.
00:22:00.20 Et rappelez-vous que j'ai dit plus tôt
00:22:02.23 que la mort cellulaire pro-inflammatoire
00:22:04.24 libère les forces spéciales,
00:22:09.05 qui peut déclencher une septicémie.
00:22:12.09 Puisque cette voie est très importante
00:22:15.06 dans un modèle de sepsis chez la souris,
00:22:17.08 nous avons émis l'hypothèse que
00:22:19.09 cette voie pourrait également jouer un rôle important
00:22:21.23 dans la septicémie humaine.
00:22:23.11 Alors sur quoi je travaille
00:22:26.11 effectue un criblage de petites molécules à grande échelle
00:22:31.12 qui contient 300 000 petites molécules.
00:22:34.20 Nous visons à trouver des molécules
00:22:36.26 qui peut inhiber cette mort cellulaire pro-inflammatoire,
00:22:39.17 ainsi que tout le parcours. Nous espérons, dans un avenir proche,
00:22:44.14 notre petit composé moléculaire
00:22:46.29 pourrait fournir un nouveau traitement
00:22:48.20 pour cette maladie mortelle.
00:22:50.27 OK, voici mes remerciements.
00:22:54.17 Je tiens d'abord à remercier le superviseur,
00:22:56.26 Dr Feng Shao,
00:22:58.11 pour ses conseils et son soutien
00:23:00.08 pendant ces années.
00:23:02.17 Et je tiens également à remercier mon principal collaborateur,
00:23:05.05 Dr Yue Zhao,
00:23:06.18 et tous les autres membres de nos laboratoires.
00:23:09.25 Et voici le Dr Feng Shao,
00:23:11.28 et voici le Dr Yue Zhao.
00:23:13.29 Et merci pour votre attention !

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  • Les éducateurs d'Adv. Premier cycle / Diplômé
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L'environnement et l'évolution façonnent la vue, l'odorat et le goût humains

Selon trois chercheurs lors de la réunion annuelle de l'AAAS 2017 à Boston, comprendre comment les cinq sens ont évolué peut aider à comprendre comment la vue, l'odorat et le goût humains continuent de changer en fonction de l'environnement.

Nous vivons actuellement « un état de décalage » entre la façon dont nos sens ont évolué et notre environnement actuel, selon Kara C. Hoover, professeur agrégé d'anthropologie à l'Université d'Alaska, Fairbanks.

L'acuité visuelle de nos ancêtres a évolué à l'extérieur du monde naturel, a déclaré Amanda Melin, professeure adjointe d'anthropologie et d'archéologie et de génétique médicale à l'Université de Calgary. Pourtant, les humains passent maintenant beaucoup de temps à l'intérieur et cela ajuste notre vision, a-t-elle déclaré.

"Il y a de plus en plus de preuves que nos environnements lumineux anthropiques ont un coût réel sur notre acuité", a déclaré Melin, avec des taux de myopie - ou de myopie - qui ont monté en flèche ces dernières années. Bien que la myopie ait une composante génétique, les preuves suggèrent que les pièces sombres, l'éclairage artificiel et les « tâches proches du travail », comme regarder un écran d'ordinateur ou un microscope, y contribuent également.

Les humains peuvent corriger la myopie avec des lunettes, des lentilles de contact ou une intervention chirurgicale, mais la myopie peut exposer les individus à d'autres maladies telles que le glaucome et le décollement de la rétine, a-t-elle déclaré. Des études ont montré que 40 minutes à l'extérieur chaque jour diminuent les risques de myopie entre 25 et 50 %, a déclaré Melin.

Pourtant, les changements environnementaux provoqués par l'activité humaine ont également un impact sur les primates non humains, a-t-elle déclaré. Les primates en général, même ceux qui sont nocturnes, sont très dépendants visuellement. La vue guide presque tous les aspects de leur vie, y compris la capture de proies et la communication avec d'autres animaux. Dans les zones sans pollution lumineuse, le ciel s'assombrit en raison des polluants et des gaz à effet de serre dans l'atmosphère qui diffusent la lumière. Les scientifiques ne savent pas comment les primates non humains vont faire face à l'assombrissement de la planète, a déclaré Melin.

De plus, la lumière naturelle, même avec sa capacité bénéfique à réduire les risques de myopie, peut être contaminée par des polluants et un air moins que frais peut jouer avec notre sens de l'odorat, a déclaré Hoover. La capacité des humains à sentir s'est adaptée au fil du temps pour aider à la survie et à la reproduction, aidant les humains à identifier les aliments nutritifs, à sélectionner des partenaires et à éviter les aliments avariés et autres dangers, a-t-elle déclaré.

De nombreuses recherches ont été menées sur notre « odorat », en particulier sur la façon dont notre environnement continue de transformer – et de perturber – notre odorat, a déclaré Hoover. Il a été constaté que les personnes vivant dans des environnements pollués ont un sens de l'odorat diminué, ce qui ne fera que devenir plus courant à mesure que la population mondiale continue de s'urbaniser, a-t-elle déclaré.

Des études ont montré que la capacité de détecter les odeurs peut modifier la santé mentale, sociale et physique, mais certaines personnes - celles qui vivent à proximité d'usines ou de communautés minières, par exemple - courent un plus grand risque de diminution de l'odorat et de tous les problèmes qui en découlent. peut déclencher, dit-elle. Nous vivons à une époque d'« injustices sensorielles », a déclaré Hoover.

« Nous n'allons pas quitter les bâtiments, nous n'allons pas quitter nos ordinateurs, nous n'allons pas abandonner cela, nous devons donc créer des environnements qui nous engagent avec l'extérieur et aussi, lorsque nous sortons. , nous ne sommes pas dans un espace pollué », a déclaré Hoover.

Paul Breslin, professeur de sciences nutritionnelles à l'Université Rutgers, a examiné notre sens du goût pour comprendre pourquoi nous sommes attirés par certaines saveurs - et comment les préférences gustatives peuvent nuire ou aider notre santé.

Toutes les espèces n'aiment pas le sucre, mais les humains le font – tout comme les singes, qui sont des omnivores qui aiment les fruits et tirent environ 80% de leurs calories des fruits, a déclaré Breslin. Nous sommes également attirés par les goûts acides et acides, l'autre saveur présente dans les fruits, a-t-il noté. Contrairement à d'autres animaux, les humains et les autres primates ont perdu le gène qui code une enzyme pour nous permettre de produire notre propre vitamine C, probablement parce que nous mangions suffisamment de fruits riches en vitamine C, a-t-il déclaré.

Pour obtenir ces nutriments et calories essentiels, d'autres singes iront dans un arbre et se gaveront de fruits jusqu'à ce qu'ils disparaissent. Les humains le font aussi, bien que métaphoriquement, a déclaré Breslin.

"Nous grimpons dans cet arbre que notre société a créé, et nous nous gorgeons de fruits, mais l'arbre ne manque jamais de fruits et nous ne sortons jamais de l'arbre", a déclaré Breslin. "Nous devons garder à l'esprit que nous devons nous forcer … périodiquement."

Un autre type de nourriture que nous sommes amenés à préférer pourrait aider à atténuer un problème de santé persistant et à sauver des vies, a déclaré Breslin. Les humains sont attirés par les aliments et les boissons fermentés, notamment le vin, la bière, le pain, les viandes fermentées comme le pepperoni et les produits laitiers fermentés comme le fromage et le yaourt, a-t-il déclaré. Des aliments correctement fermentés peuvent favoriser un microbiome gastro-intestinal sain en fournissant des probiotiques et en prévenant les maladies diarrhéiques, la maladie la plus courante sur la planète chez les humains et la deuxième cause de mortalité chez les enfants, a-t-il déclaré.

"Je crois que si nous mangeons plus d'aliments fermentés, nous pourrons avoir un impact positif pour aider à prévenir et à traiter cela", a déclaré Breslin.


Voir la vidéo: Les 5 sens (Décembre 2021).