Une étude, dont les résultats intitulés «Did Caravaggio die of Staphylococcus aureus sepsis?» ont été publiés dans la revue The Lancet Infectious Diseases et sont disponibles en pdf, conduit à conclure que le décès de Michelangelo Merisi, dit Le Caravage (1571–1610) (*), célèbre peintre italien connu pour son traitement particulier de la lumière et des fonds sombres, aurait été causé par une septicémie à staphylocoque doré.

Rappelons tout d'abord que «la carrière tumultueuse du Caravage, personnage au caractère ombrageux et violent, fut émaillée de poursuites judiciaires, de rixes et de querelles». Comme en 1606, ces violences amènent le peintre à tuer «un joueur du jeu de paume qu’il connaissait, Ranuccio Tomassoni da Terni» et à prendre la fuite, il sera condamné à mort par contumace et passera les quatre dernières années de sa vie à «chercher par tous les moyens à obtenir la réhabilitation et l’amnistie pour le crime qu’il a commis».

Le Caravage «meurt le 18 juillet 1610, à l’âge de 39 ans, dans un lit d’hôpital à Porto Ercole, en Toscane, trois jours après avoir présenté une fièvre élevée et un délire, dans un tableau qui ressemble à ce que l’on appelle aujourd’hui un choc septique» et son cadavre «aurait été enterré dans un petit cimetière» près «de l’hôpital où il a succombé».


Les biographes s’accordent, jusqu'à présent, «à dire que Caravage mourut d’une 'fièvre maligne', expression utilisée à l’époque pour toute maladie mortelle dont le symptôme était une forte fièvre» et comme le peintre «avait traversé des marais et que la chaleur sévissait en ce mois de juillet, il fut longtemps retenu que Caravage était mort du paludisme, infection alors endémique dans cette région».

Dans ce contexte, «une équipe de recherche multidisciplinaire a entrepris de retrouver dans ce vieux cimetière un squelette correspondant à celui d’un homme mesurant 1,65 m, d’un âge compris entre 35 et 40 ans». Parmi les neuf squelettes répondant à ces critères, «un seul remontait au 17e siècle selon les analyses de datation au carbone 14». De plus, «l’analyse des os de ce squelette devait révéler une forte teneur en plomb», un détail essentiel «dans la mesure où l’on sait que Le Caravage, pionnier du clair-obscur, est connu pour avoir utilisé des peintures au plomb».

Pour confirmer que ce squelette était bien celui du Caravage, «une comparaison génétique de l’ADN contenu dans les restes osseux avec celui d’autres individus ayant pour nom patronymique Merisi or Merisio, considérés comme appartenant à la famille de l’illustre peintre», a été entreprise. Elle a porté «sur des séquences ADN répétées en tandem un grand nombre de fois, appelées microsatellites», car «ces marqueurs présents sur le chromosome Y (transmis par le père)» sont «reliés au patronyme, ce qui permet de retracer la lignée familiale».

Au total, sur les 17 microsatellites du chromosome Y analysés, onze «ont été retrouvés chez les personnes dont l’ADN avait été analysé». Du fait que ces personnes ayant pour nom Merisi ou Merisio» possèdent en «très forte proportion», «la même signature génétique que celle du Caravage, par ailleurs très rare dans la population générale», l'étude en déduit «que le squelette retrouvé dans le cimetière de Porte Ercole est bien celui du Caravage».

En vue «de déterminer une cause infectieuse à la mort du Caravage, les équipes de l’IHU Méditerranée Infection ont collecté des dents du squelette afin de procéder à des analyses sur la pulpe dentaire». Ici, il faut savoir que «du vivant d’un individu, la pulpe dentaire est riche en vaisseaux sanguins», qui «se dessèchent après la mort». Cependant, «si le sang contient des germes pathogènes, comme c’est le cas lorsqu’un patient meurt d’une septicémie, il est possible détecter des traces, même plusieurs siècles plus tard en utilisant plusieurs techniques de biologie moléculaire».

Ainsi, dans le cadre de cette étude, il a été procédé «à une analyse par métagénomique, consistant en un séquençage massif et aléatoire de tous les gènes bactériens contenus dans l’échantillon de pulpe dentaire». Au bout du compte, les seules traces de micro-organisme pathogène obtenues «étaient celles d’un staphylocoque doré».

En outre, deux autres méthodes ont été mises en œuvre pour confirmer ce résultat. D'une part, «la recherche ciblée du génome de cette bactérie par la technique PCR quantitative (polymerase chain reaction)», qui «amplifie le nombre des acides nucléiques», a permis «de détecter le génome du staphylocoque doré (Staphylococcus aureus)». D'autre part, une méthode, la paléométaprotéomique, développée l’Institut Hospitalier Universitaire (IHU), a été utilisée.

Cette dernière technique «contrairement à la métagénomique qui analyse des fragments de génomes dans un échantillon», permet «de détecter les protéines spécifiques à une bactérie». Comme les protéines sont «plus résistantes que les gènes au fil du temps», elle «semble plus sensible que la métagénomique». En tout cas, cette analyse par paléométaprotéomique «a permis de trouver la signature de protéines du staphylocoque doré».

En conséquence, «Le Caravage serait mort d’une septicémie, diagnostic qui contredit de nombreuses théories infectieuses sur la cause de son décès, notamment celle du paludisme, de la brucellose, de la syphilis». 
Comme «son squelette présente une lésion d’ostéomyélite (infection osseuse causée par un micro-organisme)» et que «le germe le plus souvent responsable de cette pathologie est le staphylocoque doré», tout semble «indiquer que l’illustre peintre italien aurait succombé à une septicémie, conséquence d’une infection osseuse contractée lors d’une blessure occasionnée par une bagarre».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Le Caravage

Une étude, dont les résultats intitulés «Elastohydrodynamic Lift at a Soft Wall» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters et sont disponibles en pdf, a permis de mettre en évidence l’influence de la déformation d’une paroi molle sur la trajectoire d’objets microscopiques dans un fluide, un effet qui pourrait contribuer à expliquer comment les globules rouges se répartissent dans les petits vaisseaux sanguins.

Indiquons tout d'abord que, «contrairement aux situations d’écoulements à haute vitesse pour lesquelles des forces de portance permettent par exemple aux avions de décoller, une microparticule sphérique se déplaçant lentement dans un fluide au voisinage d’une surface n’est pas censée s’en éloigner», sauf «si la sphère ou la surface sont suffisamment molles pour être déformées par la pression dans le fluide».

Ce couplage entre «la déformation élastique d’objets immergés et des forces de pressions induites par un écoulement», qui «est au cœur de sujets variés en biophysique, tels que la nage de microorganismes, les processus de biolubrification ayant lieu dans les articulations ou la circulation sanguine», se nomme élastohydrodynamique.

Dans la circulation sanguine, «il est déjà bien établi que la déformabilité des cellules sanguines joue sur leur répartition dans les vaisseaux: les globules blancs et les plaquettes, peu déformables, se répartissent au voisinage des parois tandis que les globules rouges, plus mous, s’en éloignent sous l’effet de forces élastohydrodynamiques répulsives».

Cependant, jusqu'ici, «la déformabilité des parois elle-même n’avait jamais été prise en compte», alors que «les cellules couvrant la surface intérieure des vaisseaux sanguins sont recouvertes d’une couche de biopolymères très molle (module élastique de 10-100 Pa) atteignant jusqu’à 1 micron d’épaisseur, appelée glycocalyx».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a montré, «en utilisant un modèle in vitro de circulation sanguine», que «la présence d’une couche très mince de biopolymères décorant une surface plane indéformable suffit à induire des forces élastohydrodynamiques répulsives qui font décoller des microsphères rigides».

Plus précisément, la surface d’un canal microfluidique a été décorée «avec une brosse dont les poils sont composés de brins d’acide hyaluronique, l’un des principaux composants du glycocalyx», et «le mouvement en trois dimensions de microbilles entrainées par un écoulement contrôlé au voisinage de cette couche de biopolymères» a été analysé optiquement.

Alors qu'en l’absence de brosse, «les billes, modélisant des cellules sanguines non déformables, restent plaquées par la gravité sur la paroi rigide», la présence d’une brosse déformable «suffit à induire des forces élastohydrodynamiques répulsives qui font décoller des microsphères rigides, et cet effet de portance est directement contrôlé par l’élasticité de la couche de polymère».

Du fait que «les données expérimentales sont en très bon accord avec les prédictions théoriques existantes», cette étude valide «quantitativement le cadre théorique de la 'lubrification molle'».Au bout du compte, elle «met en relief l’importance des interactions élastohydrodynamiques dans le contexte de la circulation sanguine et révèle un nouveau rôle du glycocalyx dans la régulation des interactions entre cellules sanguines et parois vasculaires».

Une étude, dont les résultats intitulés «Snow physical properties may be a significant determinant of lemming population dynamics in the high Arctic» ont été publiés dans la revue Arctic Science, a permis de révéler que les propriétés physiques de la neige pouvaient fortement influencer la dynamique de population des lemmings (*), situés à la base de la chaine alimentaire arctique terrestre.

Rappelons tout d'abord que «les lemmings, petits rongeurs de l’Arctique, sont à la base de la chaine alimentaire arctique terrestre». Plus précisément, «ils vivent et se reproduisent sous la neige 8 à 10 mois de l’année et sont des proies de choix pour les renards polaires, les hermines, les harfangs des neiges, les buses pattues, les labbes à longue queue, etc». Comme «leur population peut varier d’un facteur 100 d’une année sur l’autre», cela «impacte directement les populations de leurs prédateurs et des autres proies comme les oies des neiges sur lesquelles se rabattent les prédateurs en l’absence de lemmings».

Parmi les raisons le plus fréquemment invoquées pour expliquer cette dynamique de population dont les causes sont mal comprises, il y a celles qui «impliquent des relations proies-prédateurs, comme le déphasage des cycles de population d’une espèce par rapport à l’autre, ou des limitations de nourriture».

Comme «les lemmings sont trop petits pour hiberner», ils vivent dans l’espace sous-nival. Herbivores, ils «creusent des terriers dans la couche de neige basale pour se déplacer, accéder à leur nourriture et construisent avec des végétaux des nids dans lesquels les femelles élèvent seules leurs portées de 5 à 8 jeunes».

En fait, «creuser des terriers est très facile lorsque la couche de neige basale est constituée de givre de profondeur tendre dont les gros cristaux se forment lorsqu’une neige fraiche est soumise à un gradient de température très élevé qui s’établit en automne entre le sol encore à 0°C et l’air déjà glacial», mais «la formation de ce givre peut être rendue difficile par des épisodes de vent, qui forment des croutes dures, ou des évènements de fonte ou de pluie sur neige, qui forment des couches regelées dures».

L’hypothèse à la base de cette étude «a été que les mouvements des lemmings dans ces couches durcies leur faisaient consommer beaucoup d’énergie, limitant ou empêchant la reproduction, alors qu’un automne sans vent ni pluie sur neige permettait une forte reproduction hivernale, favorable à une explosion démographique estivale».

 
L'étude s'est essentiellement appuyée sur un suivi des populations de lemmings, qui «est réalisé depuis de nombreuses années à l’île Bylot (73°N, 80° O, au nord de la terre de Baffin) par une équipe du Centre d’études nordiques (Université Laval, Québec)». Ce sont ces données, «associées à des observations et à une modélisation des propriétés physiques de la neige à l’automne», qui ont «permis de révéler l’impact des propriétés physiques de la couche basale du manteau neigeux sur les populations de lemmings».

Concrètement, «les effets des épisodes de vent et des événements de fonte et de pluie sur neige ont été testés» et il est apparu «que le facteur essentiel qui détermine la dureté de la neige basale est l’intensité des évènements de pluie sur neige à l’automne».

En outre, il a été «montré une bonne corrélation entre la croissance hivernale de la population (c’est-à-dire le rapport logarithmique entre la population au début de l’été de l’année n+1 sur celle de la fin de l’été de l’année n) et un indice représentant la quantité d’eau liquide apportée dans le manteau neigeux par les épisodes de pluie sur neige : les années sans pluie sur neige (indice=0), la population a cru pendant l’hiver, alors qu’elle a décru lorsqu’il y a eu de la pluie sur neige, car cette eau, en regelant, soude les grains entre eux et forme des couches de neige dure» (notons néanmoins que «le nombre d’années bénéficiant d’un jeu de données complet est pour l’instant faible, car les données concernant la neige ne sont pas collectées depuis aussi longtemps que celles sur les lemmings»).

Par ailleurs, «d’autres variables, comme la densité de nids d’hiver sont également corrélées à l’indice d’eau liquide», alors que «les épisodes de vent n’ont pas montré de corrélation avec les populations».

Si actuellement les pluies sur neige intenses sont rares dans le haut arctique, «avec le réchauffement climatique, il est très probable que ces évènements deviennent plus fréquents». En conséquence, «leur impact sur les populations de lemmings et de leurs prédateurs, ainsi que sur tout l’écosystème arctique terrestre mérite d’être considéré dans les projections des évolutions environnementales».

Plus généralement, l'étude souligne que «les propriétés physiques du manteau neigeux étant déterminées par le climat», le changement climatique «aura probablement des effets encore non suspectés sur l’évolution de l’Arctique et des régions enneigées en général».

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(*) Lemming

Une étude, dont les résultats intitulés «Cryovolcanic rates on Ceres revealed by topography» sont publiés dans la revue Nature Astronomy, a permis de mettre en évidence une activité cryovolcanique récente à la surface de Cérès (*), le plus gros astéroïde de notre système solaire, grâce aux données collectées ces trois dernières années par la sonde Dawn de la NASA.

Plus précisément, «alors que les volcans sont habituellement associés à une chaleur extrême, ce n’est pas le cas de ceux découverts à la surface de cette planète naine de 950 kilomètres de diamètre», puisque, au lieu d’expulser de la lave en fusion, ces volcans 'froids', appellés cryovolcans, «crachent de la glace provenant des entrailles de la planète».

Déjà, en 2015, les images capturées par la sonde Dawn avaient conduit à l'identification du tout premier de ces volcans de glace. Aujourd’hui, l'étude ici présentée en signale une vingtaine d’autres dont les dômes «étaient composés à 50 % de glace». Concrètement, les mesures ont «été effectuées sur 22 volcans grâce aux images de la sonde Dawn et à la modélisation informatique».

Il est ainsi apparu, à partir des analyses «menées sur la teneur en glace et la taille de ces dômes, que les cryovolcans «étaient âgés de plusieurs centaines de millions d’années». De plus, «la planète Cérès expulserait l’équivalent de 10.000 mètres cubes de glace par an».

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(*) Cérès

Une étude, dont les résultats intitulés «Ancient steroids establish the Ediacaran fossil Dickinsonia as one of the earliest animals» ont été publiés dans la revue Science, semble avoir apporté la preuve que Dickinsonia (*) était l’un des premiers animaux à avoir vécu et en tout cas le plus ancien jamais confirmé.

Indiquons tout d'abord que Dickinsonia, qui «était ovale et plat avec une sorte de dorsale centrale», mesurait «plusieurs dizaines de centimètres de longueur et vivait au fond des océans, sans bouche, intestins ni anus, il y a un demi-milliard d’années». En fait, «des milliers de fossiles de Dickinsonia ont été retrouvés depuis soixante-quinze ans sur la planète», mais jusqu'ici son appartenance au règne animal «faisait débat dans la communauté scientifique».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est appuyée sur une méthode originale pour aboutir à sa conlusion: alors que «jusqu’à présent, les paléontologues étudiaient la morphologie d’un fossile pour en déduire le type», à la place, elle a «analysé des vestiges de molécules récupérées sur des fossiles trouvés sur une falaise du nord-ouest de la Russie, dans la région de la mer Blanche» et, au bout du compte, des molécules exclusivement animales, qui sont une forme de cholestérol, ont été retrouvées sur ces fossiles.

La difficulté était «de trouver des fossiles de Dickinsonia contenant encore de la matière organique». Finalement, c'est donc, en Russie que les bons spécimens ont été dénichés. Il est ainsi apparu que les molécules de graisse fossile découvertes «prouvent que les animaux étaient grands et nombreux il y a 558 millions d’années, des millions d’années avant ce qu’on croyait».

Notons ici que «c'est la première fois que des marqueurs biologiques sont utilisés pour des fossiles de l’Édiacarien». «Comme l' Édiacarien est la période (– 635 millions à – 542 millions d’années) précédant l’ère qui marque, selon les scientifiques, l’apparition rapide de tous les grands groupes d’animaux sur Terre» (c'est «le fameux événement du Cambrien, relativement court d’un point de vue géologique, entre 30 millions et 40 millions d’années»), la confirmation qui vient d'être apportée que des animaux ont existé auparavant est très importante.

Cependant, «prouver que Dickinsonia était un animal ne marque pas la fin du mystère», car «on ignore encore comment il se nourrissait (sans bouche) ou se reproduisait». Par ailleurs, «des calculs statistiques sur l’ADN laissent penser que le règne animal remonte à 720 millions d’années», ce qui laisse «un fossé de quelque 160 millions d’années à combler, jusqu’à l’apparition de cette créature plate et ovale».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Dickinsonia