Physiopathologie, métabolisme, nutrition

Cet institut couvre un large spectre de recherche en physiologie, médecine expérimentale et pathologies. Maladies cardiovasculaires, diabètes et obésité constituent quelques-unes de ses priorités.

Contribution d'Aviesan à la stratégie nationale de recherche

Dans le cadre de la préparation de la contribution d'Aviesan à la stratégie nationale de recherche, chaque Itmo a préparé un document présentant pour son domaine les grands enjeux scientifiques et médicaux, un état des lieux des forces et faiblesses au niveau français et dans le contexte européen et international, ainsi que des priorités organisationnelles, scientifiques technologiques et médicales, mais aussi organisationnelles.

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Annuaire de l'Itmo

 

Enjeux scientifiques

Les maladies du cœur et des vaisseaux, du poumon, des tissus endocrines, du foie, du rein, de l’appareil digestif, de la peau, des os et des articulations sont spécifiques aux organes concernés. Mais elles ne peuvent être comprises et soignées sans prendre en compte les nombreuses interactions entre l’ensemble de l’organisme et son milieu.

Les aspects transversaux de la physiologie et de la pathologie sont donc un enjeu majeur de l’institut. Cela est d’autant plus vrai que les différentes maladies concernées procèdent de mécanismes souvent largement communs. Il s’agit souvent de maladies survenant sur un terrain génétique de prédisposition mais en étroite interaction avec l’environnement et ses bouleversements parfois brutaux. On en connaît souvent mal les mécanismes de déclenchement en raison :

  • d’une connaissance encore très insuffisante du polymorphisme génétique impliqué dans leur étiologie, des gènes et protéines fonctionnellement exprimés dans les tissus concernés et de leur interaction avec le milieu ;
  • d’une modélisation incomplète des mécanismes physiopathologiques menant à l’initiation puis à la progression de la maladie dans les tissus.

La conséquence en est souvent l’inadéquation des traitements disponibles, rarement adaptés à l’origine de ces maladies fréquentes. Une connaissance des mécanismes des maladies est également susceptible de conduire à la définition de nouveaux biomarqueurs dont on peut espérer qu’ils améliorent le diagnostic, le pronostic et le choix du traitement dans ces maladies.

Plusieurs axes de progrès se dessinent donc. La génomique et la protéomique sont un enjeu majeur pour une meilleure compréhension du fonctionnement normal des tissus et de leurs interactions avec l’environnement. Il s’agit ici de développer la génomique fonctionnelle, de caractériser les tissus dans lesquels les nouveaux gènes découverts sont exprimés, mais aussi d’utiliser la génomique et la protéomique comparatives pour comprendre le développement des tissus (du gène à l’organe), les mécanismes de vieillissement, les voies de signalisation qui assurent le fonctionnement des tissus. L’épigénétique et la métagénomique sont de nouveaux domaines dont on imagine qu’ils seront moteurs dans l’étude des interactions gènes-environnement. Les pathologies couvertes par l’institut étant généralement multifactorielles, on doit ainsi intégrer dans des modèles pertinents les trois niveaux de leur déclenchement et de leur progression : prédisposition génétique (ce sont des maladies multigéniques impliquant des gènes normaux mais qui ne sont pas exactement les mêmes chez différents individus), circuit cellulaire impliqué par chaque gène identifié, facteurs environnementaux. Un travail sur des cohortes ciblées doit permettre d’analyser les phénotypes cliniques des différentes maladies et de rechercher les causes de leur fréquente variabilité.

Un enjeu majeur dans ces maladies est la mise en place d’une thérapie appropriée. Les traitements actuellement disponibles restent souvent insatisfaisants, pour des raisons diverses. Certains sont uniquement palliatifs ou symptomatiques (substituts hormonaux pour les maladies endocrines, dialyse en phase finale des pathologies rénales, transplantation d’organe, etc.). D’autres sont non spécifiques et induisent des effets secondaires (traitements immunosuppresseurs dans les maladies inflammatoires ou auto-immunes). On manque pareillement de thérapies pour effacer les séquelles des ischémies sur les organes concernés. Des pistes se dessinent pourtant pour améliorer et individualiser les traitements : molécules ciblant spécifiquement les voies inflammatoires, mise au point et injection d’anticorps monoclonaux, biothérapies cellulaires visant à produire des tissus et des organes à partir des cellules souches du patient... Mais ces biothérapies demeurent aujourd’hui du domaine de la recherche, rarement déjà de l’investigation clinique. Les progrès dans la connaissance des facteurs de risque autorisent également le développement d’une médecine prédictive individualisée et le meilleur ciblage des messages de prévention adressés à la population.

 

 

 


 

Interview de Christian Boitard, Directeur de l'ITMO Physiopathologie, métabolisme, nutrition

 

Enjeux médicaux

Cœur, vaisseaux, poumon, glandes endocrines, foie, rein, appareil digestif, peau, os, articulations... pas une famille n’est aujourd’hui épargnée par les nombreuses maladies touchant ces organes. Et en l’espace de deux générations, l’obésité est devenue un fléau de nos sociétés opulentes.

Les maladies cardiovasculaires, respiratoires, métaboliques et nutritionnelles, dont la fréquence est grande et les complications dévastatrices, représentent donc un enjeu majeur de santé publique. Les diabètes, l’hyperlipidémie, l’obésité, l’insuffisance rénale, l’athérosclérose mènent à des pathologies cardiovasculaires qui sont, à égalité avec le cancer, la principale cause de mortalité dans les sociétés industrialisées.

La maladie coronarienne, les accidents vasculaires cérébraux et l’insuffisance cardiaque chronique rassemblent 75 % des pathologies cardiovasculaires et sont responsables à eux seuls de 29 % des décès annuels. La prévalence des maladies thrombotiques est élevée, la thrombose artérielle (maladies ischémiques) et veineuse (maladie thrombo-embolique) étant la première cause de mortalité au monde. La prévalence des maladies hémorragiques constitutionnelles est limitée, mais leur impact social et économique est important, comme dans le cas de l'hémophilie.

Les maladies respiratoires (asthme, bronco-pneumopathies chroniques obstructives BPCO, fibroses pulmonaires) touchent des millions de personnes en France et leur incidence augmente. La seule BPCO représente déjà la troisième cause de mortalité en Europe, la sixième dans le monde.)

La prévalence des diabètes et de l’intolérance au glucose s’établit aujourd’hui respectivement à 7,1 % et 5,6 % en France, touchant ainsi près de 4 millions de personnes.

Cette prévalence suit une pente régulièrement croissante, galopante dans certains pays, parallèle à celle de l’obésité, qui touche plus de 15 % de la population adulte, mais aussi les populations d’enfants et d’adolescents. Les hyperlipidémies, l’obésité, le diabète sont à l’origine de complications graves : troubles de la vision et cécité, accidents vasculaires et infarctus, neuropathies, amputations, atteintes respiratoires, hépatiques et rénales.

Ces pathologies qui constituent autant de facteurs de risque cardiovasculaires sont d’autant plus sévères quant à leur impact médical qu’elles sont souvent associées chez un même sujet. On a même parlé de véritable syndrome métabolique chez des sujets qui présentent une obésité viscérale (abdominale), une dyslipidémie (taux élevé de triglycérides et/ou un faible taux de HDL-cholestérol), une hypertension artérielle, un diabète, des anomalies de la coagulation, des anomalies du rein (microalbuminurie). S’associent souvent aussi des complications non vasculaires comme les stéatoses hépatiques, qui conduisent à des cirrhoses ou l’arthrose en général, dont l’obésité est à elle seule un facteur aggravant considérable. Les populations touchées sont très diverses. Plusieurs études épidémiologiques suggèrent en particulier que les personnes d’ascendance non européennes sont plus exposées au risque.

De façon paradoxale, nos sociétés sont également confrontées au problème de la malnutrition. On estime que les carences nutritionnelles provoquent encore la mort annuelle de 3 millions d’enfants chaque année, essentiellement dans les pays en développement. Mais la dénutrition concerne aussi 40 % des patients souffrant de maladies chroniques, 30 à 50 % des patients hospitalisés (toutes pathologies confondues), aggravant la morbidité comme la mortalité des sujets. Le vieillissement normal s’accompagne aussi d’un dérèglement fréquent de la prise alimentaire menant à diverses carences.

Les pathologies des os et des articulations sont également un objet de préoccupation des Français, en raison notamment du vieillissement de la population. Elles représentent à elles seules la moitié des pathologies chroniques après 65 ans et sont une cause importante d’invalidité (l’arthrose est le deuxième facteur de handicap chez l’homme, le quatrième chez la femme). Chez les plus de 50 ans, une femme sur quatre et un homme sur huit seront concernés par l’ostéoporose au cours de leur existence.

Les maladies cutanées comprennent une part d’affections allergiques (dermatite atopique, eczéma de contact, dermatoses professionnelles, photo-allergies, urticaires et accidents cutanés dus à l’administration par voie générale d’un médicament (toxidermies)) et une part d’affections inflammatoires chroniques (psoriasis, dermatite atopique, pelade…). Parmi ces dernières, le psoriasis, touche entre deux et trois millions de personnes en France et est associé à une altération importante de la qualité de vie, entraînant souvent un handicap social grave. Le retentissement de cette dermatose sur la qualité de vie est aussi important que celui provoqué par l'asthme, par le diabète ou les maladies ischémiques cardiaques chroniques. Le coût social du psoriasis est ainsi considérable. Le vieillissement de la population s’accompagne d’une fréquence accrue des plaies chroniques d’origine vasculaire des membres inférieurs. Leur prise en charge est complexe et doit être multidisciplinaire, idéalement dans le cadre de réseaux de soins animés par des dermatologues spécialisés dans le domaine de la cicatrisation.

 

 

 

 

(Document stratégique PMN 2015 à venir)


Directeur : Christian Boitard

Co-directeur : Jean Dallongeville

Chargés de mission : Nathalie Grivel, Raymond Bazin

Contact : itmoPMN@aviesan.fr

Comité d'experts : Jean-François Arnal (PU-PH), Francis Berenbaum (PU-PH), Chantal Boulanger (DR, Inserm), Nadine Cerf-Bensussan (DR, Inserm), Jean Dallongeville (DR, Inra), Barbara Demeneix (PR, MNHN), Chloé Féral (DR2, Inserm), Marc Humbert (PU-PH), Christophe Junot (Chercheur, Cea), Armelle Leturque (DR, Cnrs), Michael Lukasiewicz (Directeur médical, Ariis), Roger Marthan (PU-PH), Renato Monteiro (PU-PH), Richard Moreau (DR, Inserm), Luc Pénicaud (DR, Cnrs), Mickaël Tanter (DR, Inserm)

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