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Une étude, dont les résultats intitulés «A unified mechanism for unconfined deflagration-to-detonation transition in terrestrial chemical systems and type Ia supernovae» sont publiées dans la revue Science, a permis d'identifier, à la suite d'un travail sur de nouvelles méthodes de propulsion hypersonique, un mécanisme qui semble être à l'origine du déclenchement des explosions de supernovae de type 1a.
Notons tout d'abord que «les supernovae de type 1a sont aussi appelées supernovae thermonucléaires car leur explosion se produit par réaction thermonucléaire lorsque la densité de leur noyau atteint l'incroyable valeur de 1.000 tonnes par centimètre cube»: alors, «en quelques secondes, la plus grande partie de la masse de l'étoile est éjectée dans une quantité d'énergie égale à celle émise par l'étoile durant toute sa vie». Cependant, jusqu'ici, le mécanisme initiant ce type d'explosion restait mystérieux.
Les modèles imaginaient bien «la formation d'une onde de réaction appelée détonation» voyageant plus vite que le son et «capable de brûler toute la matière de l'étoile avant de se disperser dans le vide», mais le problème était que, pour former une détonation, il fallait envisager un environnement confiné alors que «les étoiles n'ont pas de limite solide».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée apporte «un éclairage nouveau sur le processus». Concrètement, des explosions en environnement confiné ont été analysées «grâce à un tube à chocs turbulents», puis, au moyen de supercalculateurs, «les conditions nécessaires pour induire la transition de la simple flamme à la violente réaction» ont été établies.
Selon cette étude, elles expliquent le mécanisme «d'initiation de la détonation lors d'explosions chimiques et thermonucléaires non confinées», car il suffit «de créer suffisamment de turbulences au sein d'un mélange réactif pour y faire naître une grande instabilité» produisant une montée de pression dans le système et des chocs violents «qui seraient à l'origine d'une détonation qui se déplacerait jusqu'à cinq fois plus vite que le son».
Cette situation, «qui semble parfaitement prédire les conditions du déclenchement des explosions de supernova de type 1a», donne «peut-être même un aperçu de ce qui a pu se jouer au moment du Big Bang, considéré par certains comme une explosion massive comparable à celle d'une super-supernova».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Insulin-producing organoids engineered from islet and amniotic epithelial cells to treat diabetes» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de renforcer les îlots pancréatiques avant leur transplantation, ce qui laisse espérer une amélioration importante du succès des greffes cellulaires chez les patients diabétiques graves tout en ouvrant de nouvelles perspectives pour d’autres types de greffes ou pour la transplantation de cellules-souche.
Relevons tout d'abord que, «pour sauver les patients souffrant d’une forme sévère de diabète de type 1 (absence de cellules productrices d’insuline fonctionnelles), la greffe de cellules pancréatiques s’avère parfois l’ultime recours»: en effet, le pancréas abrite «des amas cellulaires (nommé îlots de Langerhans) où se regroupent les cellules produisant les hormones régulatrices de la glycémie (*).
Concrètement, «les îlots sont prélevés dans le pancréas d’un donneur, isolés, puis réinjectés dans le foie du patient». Si la procédure assez complexe «est bien maîtrisée (une quinzaine de patients en bénéficient chaque année en Suisse)», comme «une bonne partie des îlots meurent en cours de route» sans pouvoir s’implanter, il faut «souvent plusieurs donneurs pour soigner une seule personne» alors qu'il y a un manque de donneurs.
Dans ce contexte, en vue d'améliorer «le succès de la transplantation d’îlots de Langerhans et la survie des cellules greffées», cette étude a eu pour objectif la création «de nouveaux îlots, plus robustes, qui résisteraient mieux que les îlots naturels au traumatisme de la transplantation». L'idée a été d'ajouter à ces amas cellulaires pancréatiques «des cellules épithéliales amniotiques extraites de la paroi de la membrane interne du placenta»: «très semblables aux cellules souches», elles «sont déjà utilisées dans d’autres thérapies, comme la réparation de cornées par exemple».
Dans un première étape, in vitro, il a été observé que «l’ajout de cellules épithéliales amniotiques a permis aux amas cellulaires de former des sphères régulières, signe d’une meilleure communication intracellulaire et d’une plus grande connectivité». Ensuite, dans une deuxième étape in vivo, ces «super-îlots» de Langerhans ont été transplantés «chez des souris diabétiques, qui se sont rapidement mises à produire de l’insuline».
Globalement, il est apparu que «même avec très peu d’amas cellulaires», ces super-îlots «se sont très bien adaptés à leur nouvel environnement et se sont rapidement vascularisés», sachant qu'une bonne vascularisation est «l’élément clé de toute transplantation», car elle «permet d’alimenter le nouvel organe en oxygène et nutriments» pour garantir sa survie. En outre, ces îlots artificiels «se sont rapidement mis à produire de l’insuline».
Les cellules épithéliales amniotiques «semblent agir sur deux éléments vitaux: le manque d’oxygène, qui tue habituellement un grand nombre d’îlots transplantés, et la modulation du système immunitaire hôte pour limiter les risques de rejet».
Plus précisément,«lors de toute transplantation, le premier pas consiste à supprimer l’immunité du receveur afin de limiter les risques de rejet», mais, de leur côté, «les cellules épithéliales amniotiques ont cette caractéristique unique de protéger le fœtus, qui est aussi un 'non-soi', contre les attaques du système immunitaire de sa mère»: il semble donc «que le même mécanisme est à l’œuvre pour protéger les greffons».
Néanmoins, ces observations devront «être confirmées sur l’être humain». De plus, il est possible que «le mécanisme de protection, observé ici sur des greffes cellulaires», puisse «se vérifier dans d’autres types de greffes ou même dans le cadre de xénotransplantation (où il s’agit de transplanter chez l’être humain des cellules ou des organes non humains)».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
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Une étude, dont les résultats intitulés «Synthetic self-assembling ADDomer platform for highly efficient vaccination by genetically encoded multiepitope display» ont été publiés dans la revue Science Advances, a permis de montrer que des fragments des virus émergents peuvent aujourd'hui «être insérés à façon» sur une particule non-infectieuse pseudo-adénovirale, pour alerter le système immunitaire.
Relevons tout d'abord que, dans un contexte où «les maladies infectieuses continuent de décimer les populations dans le monde entier», les vaccins s'avèrent exceptionnellement puissants. Pourtant, «de graves menaces pèsent toujours», puisque «des épidémies causées par des virus comme Zika ou Chikungunya transmis par la piqûre du moustique tigre deviennent fréquentes y compris à des latitudes autrefois tempérées». Il en résulte qu'une «technologie vaccinale facilement adaptable aux besoins et simple à produire» est souhaitable.
La solution proposée fait appel à une protéine sur laquelle les chercheurs travaillent depuis de nombreuses années: cette protéine de l’adénovirus s’auto-assemble «spontanément pour donner une particule particulièrement stable (même sans réfrigération) ressemblant à un virus mais étant non infectieuse». Une analyse par cryo-microscopie électronique de cette protéine «a montré que cette particule possède une surface quasi-sphérique très flexible».
Dans le cadre de cette étude, une ingénierie de cette protéine adénovirale a «été menée pour remplacer à façon ces régions exposées par celles provenant d’autres pathogènes»: ainsi, «une preuve de principe a été établie en exprimant une particule affichant des épitopes neutralisants du virus Chikungunya» (*). Les résultats sont prometteurs dans les études animales pour ces néo-particules chimériques Adénovirus/Chikungunya comme l'indiquent «à la fois leur drainage vers les ganglions lymphatiques et la réponse humorale produite contre les épitopes du virus Chikungunya couvrant la particule».
Cette technologie vaccinale «simple d’emploi, basée sur une particule unique pouvant être modifiée par biologie synthétique» pourrait à terme «permettre de combattre de nombreuses autres maladies infectieuses». En outre, il est apparu que ces particules vaccinales étaient extrêmement résistante «au stockage à la chaleur, une condition requise pour atteindre des pays dans lesquels la chaine du froid est difficile à respecter».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) Épitope
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Une étude, dont les résultats intitulés «In vivo generation of haematopoietic stem/progenitor cells from bone marrow-derived haemogenic endothelium» ont été publiés dans la revue Nature Cell Biology, a permis de démontrer l'existence d'une nouvelle vague hématopoïétique à partir de cellules endothéliales hématogènes résidentes de la moelle osseuse du fœtus tardif et du jeune adulte, qui fait la jonction entre la fin de l'hématopoïèse (*) embryonnaire et le début de l’hématopoïèse médullaire chez le poulet et la souris.
Relevons tout d'abord que «l'un des principaux défis de la médecine régénérative est de produire des cellules souches hématopoïétiques (CSH)», car si «les greffes de CSH sont la réponse thérapeutique aux traitements de certaines hémopathies malignes ainsi qu’aux soins radio ou chimiothérapiques nécessaires pour traiter les tumeurs solides», la production «contrôlée de CSH à partir de précurseurs pluripotents reste très difficile à réaliser in vitro et nécessite donc une meilleure compréhension de la production de CSH durant le développement».
Rappelons ici que «les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont des cellules multipotentes qui résident dans la moelle osseuse (MO) chez l’adulte et qui sont responsables de la production journalière de toutes les cellules hématopoïétiques». Pour sa part, «l'embryon se développe en utilisant un ensemble de cellules hématopoïétiques issues d’une annexe embryonnaire, le sac vitellin, et cette production est nécessaire et suffisante pour assurer sa survie».
Cependant, «les premières CSH sont produites très tôt au cours du développement, en petit nombre à partir de cellules endothéliales spécialisées, qualifiées d’hématogènes (CEH), via une transition cellulaire, dite endothélio-hématopoïétique (TEH), qui se produit dans l’aorte de l’embryon». Ensuite, ce petit pool de CSH est «amplifié dans le foie fœtal avant d’aller coloniser, en fin de gestation, la moelle osseuse (MO) via un processus qui verra son plein fonctionnement quelques semaines après la naissance».
En vue de découvrir «comment le fœtus et le jeune adulte comblent cette 'dépression hématopoïétique'», cette étude s'est appuyée sur «une combinaison d'approches d’embryologie expérimentale, génétiques, transcriptomiques et fonctionnelles en utilisant les modèles poulet et souris». Les somites (**) «comme sources du réseau vasculaire de la MO» ont été identifiés au moyen de microchirurgie, de marquages génétiques et d’imageries in vivo.
Il est apparu que certaines cellules endothéliales dérivées des somites portaient un potentiel hématogène, i.e. des cellules capables de produire des CSH et des progéniteurs hématopoïétiques multipotents chez le fœtus tardif / jeune adulte, via une TEH». Il a été établi que «les cellules hématopoïétiques issues de cette TEH se caractérisent par une signature moléculaire spécifique proche des cellules endothéliales subissant une TEH et/ou des CSH récemment formées dans l'aorte embryonnaire».
Plus précisément, «elles présentent une expression proéminente de certains membres de la voie de signalisation Notch, de gènes spécifiques de l'endothélium et des facteurs de transcription impliqués dans la TEH». En outre, cette vague hématopoïétique transitoire périnatale «pourrait également contribuer à préparer les niches médullaires à accueillir les CSH amplifiées dans le foie fœtal».
En fin de compte, «l'identification de toutes les étapes de la genèse des cellules souches hématopoïétiques ainsi que des événements moléculaires la contrôlant» pourrait «ouvrir des pistes pour la thérapie de troubles hématopoïétiques».
Liens externes complémentaires (source Wikipedia)
(*) Hématopoïèse
(**) Somite
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Une étude, dont les résultats intitulés «A noninteracting low-mass black hole–giant star binary system» sont publiés dans la revue Science, laisse penser qu'un mini-trou noir a été détecté pour la première fois.
Concrètement, comme, depuis quelque temps, on imagine qu'il peut y avoir des trous noirs de masse relativement faible engagés dans un système binaire composé d'un mini-trou noir et d'une étoile qui orbiteraient «suffisamment loin l'un de l'autre pour éviter que le premier ne dévore la seconde», une recherche a été lancée pour analyser «les données spectroscopiques recueillies par la collaboration APOGEE (pour Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) sur plus de 100.000 étoiles de notre galaxie».
Ces données ont été croisées avec celles d'ASAS-SN (pour All-Sky Automated Survey for Supernovae) pour identifier les étoiles qui s'éclairent ou s'assombrissent «tout à affichant un spectre changeant vers le rouge ou vers le bleu, indice trahissant la présence d'un compagnon invisible». En fin de compte, «à force de persévérance, les astronomes ont découvert, à quelque 10.000 années-lumière de nous, du côté de la constellation du Cocher, un objet noir, gravitationnellement lié à une étoile géante en rotation rapide», étoile immatriculée 2MASS J05215658+4359220 (*).
D'après l'étude, cet objet noir «présenterait environ 3 fois la masse de notre Soleil» et «n'afficherait un diamètre que de l'ordre de 19 kilomètres». Cette évaluation pose un problème, car «la limite théorique pour qu'une étoile finisse en étoile à neutrons est placée à 2,6 masses solaires»: au-dessus, «une étoile doit s'effondrer en trou noir».
Il se pourrait donc que cet objet soit «l'étoile à neutrons la plus massive jamais vue, juste à la frontière de ce qui peut exister», mais il est tout de même «plus probable qu'il s'agisse d'un trou noir de masse extrêmement faible», un de ces mini-trous noirs dont l'existence était supposée mais qui n'avait encore jamais pu être observé.
Lien externe complémentaire (source Simbad)
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