Une étude, dont les résultats intitulés «In vivo imaging of uterine cervix with a Mueller polarimetric colposcope» ont été publiés dans la revue Scientific reports, a abouti à la réalisation des premières images polarimétriques de col de l'utérus in vivo, dans des conditions réelles de bloc opératoire. Obtenues avec des temps d'acquisition records et avec une sensibilité jamais atteinte, ces images ouvrent la voie à une meilleure détection précoce des cancers du col de l'utérus.

Rappelons tout d'abord que «le cancer du col utérin est le deuxième cancer le plus fréquent chez la femme dans le monde, emportant avec lui plus de 275 000 vies par an». Dans la stratégie de dépistage de ce cancer, une technique courante, nommée 'colposcopie', «consiste à examiner le col utérin avec un microscope à longue distance de travail (nommé colposcope), après application d’acide acétique et d’iodine».

Comme, cette technique qui «permet généralement d’améliorer le contraste visuel entre les zones saines et précancéreuses» souffre malheureusement de graves lacunes, «elle est relativement peu efficace (scores de sensibilité et de spécificité respectivement inférieurs à 70% et 50%) et l’interprétation des résultats qu’elle fournit dépend fortement du praticien hospitalier».

Pour sa part, «l’imagerie polarimétrique de Mueller est une technique qui possède le double avantage de produire une image macroscopique (~ cm2) donnant une vision d’ensemble de l’organe, tout en révélant, par contraste, la signature de la microstructure en constituant ainsi un complément précieux aux techniques d’imagerie actuelles».

Éprouvée avec succès «pendant les deux dernières décennies sur un grand nombre de tissus biologiques ex vivo», elle «permet de révéler des contrastes totalement imperceptibles à l’œil nu, entre des zones saines et lésées dans le cas d’un certain nombre de pathologies (cancer du côlon et du rectum, cancer du col utérin, fibrose du foie, …)».

Pour la première fois en 2013, il a été montré «que les zones précancé-reuses du col utérin étaient caractérisées par une chute brutale de leur anisotropie d’indice (biréfringence) et par une désorganisation locale des fibres de collagène» et que, sur la base de ces seuls critères, utilisés sur des échantillons ex vivo, «il était possible d’améliorer sensiblement les scores de sensibilité et de spécificité de la colposcopie classique, jusqu’à des valeurs excédant 80%».

Comme «la portée de cette technique restait encore limitée car l’imagerie de tissus biologiques en conditions ex vivo n’est pas compatible avec le diagnostic dans les conditions cliniques réelles, qui exige un résultat immédiat de l’analyse des tissus in vivo», l'étude ici présentée a été entreprise pour réaliser «les toutes premières images polarimétriques de Mueller de col utérin in vivo, sur des patients humains, dans des conditions réelles de bloc opératoire».

Ces images, «riches d’informations sur la structure des tissus analysés», ont été produites «avec des temps d’acquisition de 1,6 s grâce à un tout premier prototype de colposcope sur lequel a été greffé un polarimètre de Mueller miniaturisé». Il s'agit là d'une étape majeure «vers l’utilisation future de l'imagerie polarimétrique de Mueller non seulement dans le cadre du diagnostic du cancer du col utérin, mais aussi dans le cadre de la détection précoce et in vivo d’autres types de pathologies comme les menaces d'accouchement prématuré».

Une étude, dont les résultats intitulés «Production and Distribution of ⁴⁴Ti and ⁵⁶Ni in a Three-dimensional Supernova Model Resembling Cassiopeia A» ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, rapporte qu'une simulation, basée sur le cas de Cassiopée A, laisse penser que cette supernova de type II est bien le produit du souffle des neutrinos lors de l'explosion.

Rappelons tout d'abord que, pour décrire le mécanisme qui libère l'énergie associée aux supernovae SN II en soufflant les couches externes de l'étoile, plusieurs scénari ont été proposés: un scénario est que «l'onde de choc en retour des couches de l'étoile brutalement stoppées par l'apparition d'une étoile à neutrons» pouvait être «responsable de l'explosion» et un autre est que ce soit «le flux des neutrinos émis par la matière du cœur de l'étoile».

En fait, «les neutrinos sont d'ordinaire très pénétrants, ce qui veut dire qu'ils ont une très faible probabilité d'interagir avec les particules de matière», mais «cette probabilité grandit d'autant plus que l'énergie impartie aux neutrinos est grande» et, en outre, l'effet produit est «d'autant plus important que le flux de neutrinos est intense».

Comme «a priori, ces conditions sont réunies dans le cas de la formation d'une étoile à neutrons», on peut alors «s'attendre à avoir l'équivalent de la pression du flux de photons qui maintient en équilibre une étoile en contrecarrant les forces de gravitation».

Alors que, depuis quelques décennies, physiciens et astrophysiciens cherchent à mieux comprendre ce qui se passe vraiment, l'étude ici présentée rapporte une simulation qui s'appuie sur le cas de Cassiopeia A, «l'un des restes de supernovæ les plus étudiés». Elle provient «de l'explosion d'une étoile à environ 11.000 années-lumière du Soleil», qui «aurait dû être observée sur Terre il y a 300 à 350 ans» mais comme «cela n'a, semble-t-il, pas été le cas», on suppose que la raison en est «l'absorption de sa lumière par les nuages poussiéreux de la Voie lactée».

La simulation en question est «basée sur l'hypothèse des neutrinos» qui aboutit «à une synthèse bien particulière, à plusieurs centaines de milliards de degrés, de noyaux radioactifs de titane et de nickel (⁴⁴Ti et ⁵⁶Ni) qui se désintègrent en donnant des isotopes stables, respectivement du calcium et du fer».

Soulignons surtout, que «le flux de neutrinos qui va chauffer la matière de l'étoile et qui la fait, en quelque sorte, bouillir» conduit à une explosion asymétrique (elle «ne se fait pas à la même vitesse ni avec la même énergie dans toutes les directions») «plus forte dans les directions où est éjectée une plus grande quantité de noyaux de titane et de nickel». En outre, l'asymétrie de l'explosion fait que «la quantité de mouvement du gaz n'étant pas la même selon les directions, celle de l'étoile à neutrons formée la conduit alors à quitter son lieu de formation dans une direction et avec une vitesse donnée».

La simulation a ainsi permis «d'estimer les relations entre toutes ces quantités observables et de les comparer aux dernières données fournies par les satellites Nustar et Integral» qui permettent d'établir «une carte 3D du reste de la supernova de Cassiopée A ainsi que d'estimer le mouvement de l'étoile à neutrons qu'il contient».

Il est apparu, dans le cas de Cassiopée A, «que les prédictions de la simulation sont en très bon accord avec les observations», ce qui laisse fortement penser «qu'elle est bien le produit du souffle des neutrinos lors de l'explosion». Toutefois rien ne dit «qu'il en est de même pour les autres SN II connues», car celles-ci pourraient aussi «être le résultat d'une combinaison des mécanismes proposés pour ce type d'explosion», ces mécanismes étant «différents selon les masses des étoiles génitrices».

Une étude, dont les résultats intitulés «Avian egg shape: Form, function, and evolution» ont été publiés dans la revue Science, révèle que la forme et la taille des œufs des oiseaux dépendraient de leur aptitude au vol.

Pour parvenir à cette conclusion, près de 150.000 œufs «pondus par environ 1.400 espèces d’oiseaux différents, soit 14% des 10.000 espèces existantes» ont été examinés: «la symétrie et l'ellipticité (la forme ronde ou allongée) des œufs» a été analysée en «scannant des photographies prises par le Museum of Vertebrate Zoology de Berkeley» et «une carte de toutes les formes des œufs» a été réalisée.

Un modèle biophysique de l’œuf a alors «permis de modéliser la membrane et la pression exercée dessus lorsque l’œuf se trouve dans l’oviducte de l’oiseau, le conduit qui achemine l’œuf vers la 'sortie' lors de la ponte». En outre, «des informations sur les régimes alimentaires, la capacité à voler, la nidification et la taille de la couvée» ont été collectées.

Il est alors apparu que, contrairement aux hypothèses classiques, «c’est la capacité à voler qui impacterait la forme des œufs»: plus précisément, «les oiseaux qui volent beaucoup ont tendance à avoir des œufs asymétriques ou de forme elliptique» (par exemple, «les hiboux, oiseaux qui volent peu, pondent des œufs presque ronds» tandis que l’œuf le plus asymétrique est «celui du bécasseau minuscule, petit oiseau vivant en Alaska»).

En fin de compte, «les variations dans la taille et la forme des œufs» sont reliées à la façon dont chaque espèce est conçue pour le vol». En fait, «les espèces à l'aérodynamisme développé sont plus petites et ont une cavité abdominale plus étroite, ce qui pose alors un 'problème d'emballage': ces oiseaux «ont besoin d'un œuf assez gros pour assurer la bonne santé de leur progéniture, tout en gardant un corps assez fin pour le vol», ce qui conduit à «des œufs plus pointus et plus allongés, qui permettent d'augmenter le volume sans augmenter la largeur».

Une étude, dont les résultats intitulés «Ccl2/Ccr2 signalling recruits a distinct fetal microchimeric population that rescues delayed maternal wound healing» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a mis en évidence le signal qui réveille les cellules fœtales restées dans la moelle osseuse des souris qui ont eu des souriceaux.

Rappelons en effet que «depuis une vingtaine d’années», on sait que les femmes qui ont été enceintes gardent, «pendant plus de cinquante ans et probablement toute leur vie», des cellules fœtales qui, durant la grossesse, passent dans leur corps et se nichent dans leur moelle osseuse. Ces cellules, lors d’une blessure cutanée, «s’activent et viennent en renfort de celles habituellement mobilisées».

Notons aussi que «plusieurs types de cellules coopèrent dans la réparation d’une plaie cutanée»: ce sont des cellules immunitaires qui arrivent très vite dans la plaie, des fibroblastes «qui sécrètent les composants de la matrice extracellulaire, tel le collagène» et des «cellules souches cutanées de la zone lésée, issues de la couche la plus profonde de l’épiderme», qui «s’activent et migrent pour recouvrir la région mise à nu». En outre, dans le même temps, pour créer l'environnement indispensable à la réparation cutanée, «de nouveaux capillaires sanguins se forment, irriguant le tissu en régénération».

Pour leur part, les cellules de la moelle osseuse interviennent «dans la production de capillaires sanguins (l’angiogenèse)»: plus précisément, comme la moelle osseuse «contient un réservoir de cellules progénitrices endothéliales» (des cellules souches «entrées dans une première étape de différenciation en cellules endothéliales, qui tapissent la paroi interne des vaisseaux sanguins»), lors d’une blessure cutanée ces cellules «sont recrutées dans la région lésée, où certaines contribuent à l’angiogenèse tandis que d’autres sécrètent une molécule (un facteur de croissance) qui recrute d’autres cellules de la moelle osseuse».

L'étude ici présentée a analysé «en détail ce qui se produit chez des souris enceintes ou post-partum». Pour repérer les cellules fœtales, des femelles ont été accouplés «avec des mâles modifiés génétiquement pour produire une protéine fluorescente». De la sorte, «l’expression des gènes de ces cellules issues de souris femelles enceintes qui avaient subi ou non une blessure cutanée» a pu être observée.

Il est ainsi apparu que «les cellules fœtales des souris blessées étaient très enrichies en un récepteur de la membrane cellulaire nommé Ccr2», une protéine qui «joue un rôle clé dans le recrutement des cellules fœtales aux plaies cutanées»: en effet, «très vite après une blessure, les cellules endothéliales et les macrophages (des cellules immunitaires) sur place sécrètent une protéine nommée Ccl2, qui n’est autre que le principal ligand du récepteur». Ainsi, une voie de signalisation est déclenchée pour recruter «les cellules fœtales exprimant Ccr2 jusqu’à la plaie, où elles se différencient et assemblent de nouveaux vaisseaux sanguins».

En outre, il a été constaté qu'il suffit «d’injecter de faibles doses de Ccl2 dans les plaies des souris, même longtemps après les naissances, pour que les cellules fœtales de la moelle osseuse y soient recrutées»: l'injection de Ccl2 «permet d’accroître la population de cellules fœtales mobilisée par la plaie».

De ce fait, cette approche pourrait aider «à soigner non seulement les plaies cutanées chroniques, mais aussi d’autres organes des mères, comme le cœur ou le foie» à condition que ces résultats soient transposables aux femmes, ce qui demande à être vérifié.

Une étude, dont les résultats intitulés «Mercury evidence for pulsed volcanism during the end-Triassic mass extinction» ont été publiés dans la revue PNAS, indique que les grandes éruptions volcaniques, qui ont accompagné la grande crise biologique du Trias, ont favorisé le développement des dinosaures, alors qu'on attribue leur disparition à la fin du Crétacé (crise KT) à l'action conjointe «des éruptions volcaniques du Deccan en Inde et de l'impact d'un petit corps céleste d'une dizaine de kilomètres au Yucatan».

Rappelons tout d'abord que, lors de la grande crise biologique qui s'est produite il y a environ 200 millions d'années, à la fin du Trias, la moitié des espèces animales ou végétales se sont «éteintes en peu de temps, laissant vacantes de nombreuses niches écologiques que ne vont pas tarder à occuper en masse les dinosaures».

On a cherché à relier cette extinction à la géodynamique de la Terre, car, à cette époque, la Pangée était «en train de commencer à se disloquer»: en effet, alors que «l'Europe, les Amériques et le nord de l'Afrique étaient soudés», quatre épisodes volcaniques majeurs vont «accompagner le début du rifting à l'origine de la naissance de l'Atlantique nord» formant «la province magmatique centre-atlantique (ou Camp, pour Central Atlantic Magmatic Province), c'est-à-dire l'amas de roches ignées formé par plus de dix millions de kilomètres cubes de laves émises en moins de 600.000 ans» (essentiellement du basalte «que l'on trouve encore de nos jours aux États-Unis et au Canada, mais aussi dans le sud de la France, en Espagne ou au Maroc»).

L'amélioration des méthodes de datation a permis, il y a quelques années, de consolider cette hypothèse d'une «relation étroite entre la mise en place des Camp et ce que les paléontologues considèrent comme la quatrième grande crise biologique de l'histoire de la biosphère», que l'étude ici présentée renforce à son tour.

Plus précisément l'examen de la composition de roches sédimentaires qui se sont déposées durant l'extinction du Trias montre qu'il «est plus que jamais crédible que cette extinction ait bien été causée par des émissions répétées d'importantes quantités de gaz carbonique, lesquelles peuvent changer le climat et acidifier les océans, créant ainsi des conditions peu favorables aux espèces vivantes».

Les échantillons analysés ont été prélevés «sur des sites en Argentine, Autriche, Canada, Maroc et Groenland» en vue de détecter «la présence d'anomalies dans le contenu en mercure de ces sédiments», car «des éruptions volcaniques conduisent effectivement à la libération de cet élément dans les gaz émis».

Au bout du compte, «non seulement il a été possible de mettre en évidence des pics dans la quantité de mercure incorporée dans ces sédiments mais ceux-ci coïncidaient également avec la chronologie des émissions de CO2 dans l'atmosphère, ce qui consolide fortement la thèse qu'il s'agissait bien d'émissions d'origine volcanique». Ainsi, paradoxalement, de grandes éruptions volcaniques, qui sont «en mesure de provoquer des crises biologiques majeures», auraient plutôt favorisé les dinosaures au Trias.