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Une étude, dont les résultats intitulés «Engineered human pluripotent-stem-cell-derived intestinal tissues with a functional enteric nervous system» ont été publiés dans la revue Nature Medicine, a abouti à générer un mini intestin fonctionnel in vivo à partir de cellules souches pluripotentes humaines.
Rappelons tout d'abord que l'intestin, loin d'être un simple tube, comporte «une paroi intérieure (muqueuse) de cellules (entérocytes) qui s’ouvrent sur ce que l’on appelle la 'lumière intestinale'. Pour sa part, la muqueuse fonctionne «en étroite relation avec des millions de neurones intestinaux et des fibres musculaires». C'est un tel mini organe, présentant «une muqueuse intestinale et un système nerveux qui a été récréé dans le cadre de l'étude ici présentée.
Pour y parvenir, plusieurs étapes ont été nécessaires. En premier, dans une boîte de pétri, un tissu intestinal a été élaboré «à partir de cellules souches pluripotentes humaines dites IPS dont on a guidé la différenciation par des cocktails de molécules» tandis qu'en parallèle, un système nerveux de l’intestin a été généré «à partir de ces même cellules souches pluripotentes, appelées cellules de la crête neurale».
Ensuite, «à un moment précis, les deux préparations cellulaires ont été assemblées, dans un gel, et elles ont adopté une conformation en 3D». L'organoïde intestinal, qui s’est formé, ressemblait «à un intestin en développement similaire à celui de l’embryon humain» et sa fonctionnalité a été testée en le greffant chez la souris, non pas dans le tube digestif «mais dans une région plus vascularisée».
Il a été alors constaté au bout de 6 semaines, que l’intestin s'était agrandi et que, devenu mature, il «présentait une vascularisation» et avait «commencé à se contracter». Cependant, il ne fait que «trois centimètres» («sa croissance semble proportionnelle à celle de l’hôte») et n'a pas encore une «forme tubulaire». De plus, il lui manque aussi, pour devenir un intestin complet, «un système immunitaire, un microbiote, et tous les facteurs apportés par l’alimentation».
Malgré tout, cette étude constitue «un espoir pour la médecine régénérative à long terme», en particulier «pour certaines maladies rares comme la pseudo-obstruction intestinale chronique ( trouble de la motilité gastro intestinale) et le syndrome du grêle court (dysfonctionnement de l’intestin grêle)». En fait, dans ces cas, «les greffes intestinales sont possibles, mais extrêmement rares et complexes», aussi, on peut envisager par la suite de «remplacer des portions d’intestin non fonctionnels» par un intestin conçu en laboratoire.
En outre, à court terme, on pourrait générer un mini intestin in vitro à partir des cellules souches des patients qui souffrent «de maladies digestives chroniques dont on comprend mal l’origine comme la constipation chronique». En mimant la maladie, cet organe de synthèse «permettrait d’en découvrir les mystères» et testerait «différents médicaments pour trouver le plus efficace».
La pertinence de cette démarche est validée par le fait qu'un modèle in vitro de la maladie de Hirschsprung (c'est une «pathologie dans laquelle le rectum et le côlon sont dépourvus de système nerveux, entraînant constipation et occlusion intestinale») ayant été déjà créé, les conclusions des tests in vitro, effectués avec ce modèle, ont confirmé «le rôle d’un gène, le PHOX2B».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Inner gorges incision history: A proxy for deglaciation? Insights from Cosmic Ray Exposure dating (10Be and 36Cl) of river-polished surfaces (Tinée River, SW Alps, France)» ont été publiés dans la revue Earth and Planetary Science Letters, a permis, grâce à une analyse géomorphologique des gorges de la Tinée et de la Vésubie, d'apporter une réponse à la question scientifique de la formation des gorges étroites incisées dans les vallées de montagnes.
Rappelons tout d'abord que «le paysage des Alpes Maritimes est caractérisé par la chaîne du Mercantour, culminant à plus de 3000 mètres d’altitude, et le relief extrême entaillé par des rivières connectant ces hauts reliefs à la Méditerranée en moins de 100 km de distance». Cependant, «alors que la partie haute des vallées a périodiquement été soumise à l’influence des glaciers», leur partie inférieure est façonnée seulement par un régime alluvial.
Comme il existe des gorges incisées dans ces deux contextes, il est possible «de tester le rôle des glaciers dans le creusement de ces gorges par érosion sous-glaciaire, ou celui des fluctuations du régime hydrique des rivières en réponse aux changements climatiques», car, du fait que le creusement de gorges étroites préserve «la surface lisse laissée par l’écoulement de l’eau et le frottement des particules», on peut «dater ces surfaces en utilisant les nucléides cosmogéniques, datation qui permet d’accéder à l’histoire du creusement des gorges au cours du temps».
Au moyen de cette méthode, l'étude ici présentée apporte «un nouvel éclairage sur la formation de ces gorges depuis les sources de la Tinée (2000 m) jusqu’à proximité de l’embouchure de celle-ci située à 300 m d’altitude» en précisant «l’histoire géomorphologique de ces gorges depuis la déglaciation succédant au LGM (dernier Maximum glaciaire culminant autour de 22 000 ans) jusqu’à l’actuel».
Pour aboutir à retracer cette histoire géomorphologique, «les âges obtenus en mesurant les concentrations des nucléides cosmogéniques Béryllium-10 (dans le quartz des roches cristallines) et Chlore-36 (dans la calcite des roches carbonatées), le long de profils verticaux de roches polies échantillonnées en rappel sur une vingtaine de mètres de haut» ont été interprétés: il est ainsi apparu «que le creusement des gorges a débuté immédiatement après le retrait glaciaire du LGM».
Concrètement, l’incision, qui a été «extrêmement rapide (de 3 à plus de 30 mm/an) juste après le LGM (entre 14 et 16 ka)», a été aussi «particulièrement efficace après l’incursion glaciaire du Younger Dryas entre 8 et 11 ka, puis, pendant la phase humide de l’Holocène (4-5 ka)», tandis que «l’incision fut très faible à quasi nulle (< 1 mm/an) sur des périodes de quelques milliers d’années pendant la glaciation du Younger Dryas dans les gorges de basse altitude, et depuis 4 ka à l’échelle de l’ensemble des vallées sauf pour les zones les plus élevées» où «les plus hautes gorges sont encore marquées par un relief en déséquilibre lié à la morphologie en 'marches d’escalier' laissée par l’héritage glaciaire entre les hauts plateaux (>2000 m) et les principales vallées d’altitude (1000-1500 m)».
En fin de compte, cette étude remet «en question les modèles d’érosion dérivés de l’étude des rivières supposées à l’équilibre sur le long terme pour lesquelles l’érosion est censée contre-balancer le soulèvement d’origine tectonique». Elle montre «aussi que les gorges constituent des archives climatiques très précieuses puisque enregistrant des phases transitoires de l’évolution des cours d’eau».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Late accretion history of the terrestrial planets inferred from platinum stable isotopes» sont publiés dans la revue Geochemical Perspectives Letters, a permis d'établir l’origine du platine terrestre, à partir de l'analyse de la composition isotopique naturelle du platine dans des météorites ainsi que dans des roches terrestres anciennes (ayant plus de 3,85 milliards d’années) et modernes.
Rappelons tout d'abord que «les nombreux cratères recouvrant la surface lunaire sont la preuve d'un bombardement météoritique ayant eu lieu après la formation de la Lune, c’est-à-dire depuis 4,4 milliards d’années». Dans ce contexte, on pense que «le vernis tardif, qui correspond au matériel ajouté au manteau terrestre par des météorites après l'épisode final de formation du noyau, aurait contribué à au moins 0,5 % en poids de la masse finale de la Terre».
D'autre part, «lors de la formation du noyau terrestre, les éléments dit très sidérophiles (qui ont une affinité forte pour le fer), comme le platine ou l’or, auraient migré dans le noyau, ne laissant pour ainsi dire rien dans le manteau terrestre». De ce fait, on suppose généralement «que l’ensemble du platine et de l’or présent à la surface de la Terre provient du vernis tardif». Cependant, jusqu'ici, «l’âge d’arrivée de ce matériel et son mécanisme de mélange à la Terre» n’étaient pas connus.
Pour élucider ce mystère, l'étude ici présentée «a mis au point une méthode pour analyser précisément, et pour la première fois, l’abondance des différents isotopes du platine dans des météorites et dans le manteau terrestre». Il est ainsi apparu «que le platine présent dans les roches modernes (moins de 3,85 milliards d’années) ainsi que dans les météorites primitives avait une signature isotopique différente de celle des roches anciennes (plus de 3,85 milliards d’années)».Il en résulte «que, dans le manteau moderne de la Terre, la signature isotopique du platine était compatible avec l'addition, après la formation du noyau, d'un vernis tardif météoritique, alors que dans les échantillons terrestres plus anciens que 3,85 milliards d’années, elle indiquait la présence d’environ 50 % de platine ne provenant pas du vernis tardif». De cela, on peut déduire «qu’il y a 3,85 milliards d’années, le manteau terrestre avait commencé à mélanger le matériel provenant du vernis tardif au matériel plus ancien, c’est-à-dire que la tectonique des plaques de style moderne avait déjà commencé».
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Une étude, dont les résultats intitulés «The energetic and chemical signatures of persistent soil organic matter» ont été publiés dans la revue Biogeochemistry, a permis de révéler les mécanismes contrôlant la persistance du carbone organique dans les sols grâce à l’analyse d’une collection de plus de 70 échantillons provenant de cinq sites de jachères nues de longue durée situés dans différents pays : Askov (Danemark), Grignon (France), Rothamsted (Royaume-Uni), Ultuna (Suède) et Versailles (France).
Soulignons tout d'abord que «malgré le rôle central qu’elle joue dans la fertilité des sols et dans la prévision de l’évolution de la concentration en CO2 atmosphérique au XXIe siècle, la dynamique de la matière organique dans les sols» est encore mal comprise. C'est regrettable car cette situation «limite fortement notre capacité à prédire l’évolution des stocks de carbone du sol dans le contexte des changements globaux».
En vue de mieux comprendre la persistance de la matière organique dans les sols (les temps de résidence de matières organiques varient «de quelques heures pour les matières organiques les plus labiles à plusieurs décennies ou siècles pour les matières organiques les plus stables)», l'étude ici présentée réalise, pour la première fois, «une caractérisation chimique et énergétique à l’aide de techniques de pointe (pyrolyse Rock-Eval, calorimétrie à balayage différentiel et spectroscopies X et IR) d’échantillons contenant de la matière organique ayant persisté pendant des durées allant jusqu’à 80 ans».
Il apparaît ainsi «que la matière organique stable à l’échelle de plusieurs décennies a une signature énergétique claire, qui ne dépend pas du contexte pédoclimatique: elle brûle à plus haute température et sa combustion libère moins d’énergie que la matière organique labile».Cependant, «elle ne présente pas de caractéristique chimique bien définie», mise à part «une réduction du nombre de liaisons C-H»: il semble que «le plus faible contenu en énergie de cette matière organique stable pourrait être dû à son appauvrissement en liaisons C-H riches en énergie ou à sa plus forte interaction avec la matrice minérale du sol».
En conséquence, cette étude qui fournit, pour la première fois de manière claire, «une explication énergétique à la stabilité du carbone dans le sol» («le carbone stable serait laissé de côté par les micro-organismes du sol en raison de son trop faible contenu énergétique»), ouvre de nouvelles perspectives à court et moyen terme.Plus précisément, à court terme, ces résultats sont «utilisés dans le cadre d’un projet de norme ISO qui tente de proposer une méthode normée permettant de déterminer les quantités de carbone labile à l’échelle de 20 ans et de carbone stable à l’échelle séculaire», tandis qu'à moyen terme, ils pourraient «constituer un point de départ pour des modélisations plus réalistes de la dynamique du carbone dans les sols, car basées sur le contenu énergétique de la matière organique».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Reorientation of Sputnik Planitia implies a subsurface ocean on Pluto» ont été publiés dans la revue Nature, révèle, grâce aux données collectées par la sonde New Horizons, que les caractéristiques de la partie gauche du 'cœur de Pluton', appelée la plaine Spoutnik, suggèrent l'existence d'un océan sous-terrain qui serait constitué d'eau partiellement liquide «dont la consistance serait celle de la neige à moitié fondue, la slush des Québécois».
Remarquons tout d'abord que, sur la surface de la planète naine, «la plaine Spoutnik est située quasiment à l'opposé de la lune de Pluton, Charon» qui est «en rotation synchrone avec Pluton (elle reste fixe par rapport à un observateur sur la surface de la planète)». Du fait que la plaine Spoutnik, «est un bassin d'impact géant, dont la taille rappelle celle des bassins que l'on trouve sur Mercure et Mars», il n'y a «que 5 % de chance que cet impact se soit produit exactement à l'opposé de Charon sur la surface de Pluton».
En conséquence, il est logique de penser «que la planète a basculé de sorte qu'elle se trouve dans la configuration observée sous l'effet de la nécessité» en supposant «l'existence d'une distribution de masse 'anormale' sous la plaine Spoutnik impliquant, dans le langage des physiciens, un moment d'inertie particulier» pour expliquer cette situation.
Les calculs montrent que cette anomalie pourrait très bien résulter de la redistribution de «la répartition des masses d'eau d'un océan sous-terrain» à la suite de «l'impact à l'origine de la plaine Spountnik»: plus précisément, cet océan «serait situé en général à environ 200 kilomètres sous la surface de Pluton, serait profond de 100 kilomètres environ et resterait parfaitement liquide parce qu'il contiendrait de l'ammoniaque».
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