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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 954
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 06 Juillet 2018
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Egalement dans ce numéro
TIC
Microsoft vise l'ordinateur quantique en 2023
Espace
Des molécules organiques complexes découvertes sur Encelade
Terre
Comment les plantes ressentent-elles si précisément la gravité ?
Vivant
Quand l'âge apparent des seniors indique le risque de mortalité…
Le blocage de deux enzymes pourrait supprimer l'immortalité du cancer
La puce Loihi d'Intel bientôt aussi performante qu'un cerveau de souris…
Produire un anticancéreux à partir de levure
Des chercheurs israéliens parviennent à reprogrammer des cellules cancéreuses
Le bénéfice cardiovasculaire de la consommation de poissons gras confirmé
Un peu de vin rouge contre le cancer de la prostate ?
Un lien génétique entre polyarthrite rhumatoïde et maladie de Huntington
Maladie d'Alzheimer : la voie de la rétrogénèse…
Ostéoporose : un médicament contre les fractures protègerait aussi le cœur
Cancer : l’activité physique, même modérée, améliore la survie
Homme
Le petit cerveau étonnant d'Homo naledi…
Edito
Les bases théoriques et conceptuelles de la génétique doivent être repensées



De la découverte de la structure de l’ADN par Watson et Crick en 1953 à la première carte complète du génome humain en 2003, il a fallu 50 ans d’efforts et de recherches, tant les difficultés scientifiques et techniques à surmonter étaient immenses. Et lorsqu’au début de notre siècle, cette entreprise pharaonique de décryptage de l’ensemble du génome humain fut enfin achevée, une partie de la communauté scientifique fut tentée de croire que les gènes de notre espèce, à présent entièrement répertoriés et cartographiés, allaient livrer rapidement l’essentiel de leurs secrets.

Pourtant, il faut nous résoudre à admettre que, depuis 15 ans, la montée en puissance de la génomique, puis de l’épigénétique, est venue considérablement enrichir et élargir la vision « mécaniste » que l’on pouvait encore avoir de la génétique à la fin du siècle dernier et ne cesse de dévoiler la prodigieuse complexité du vivant. En voici quelques exemples récents, loin d’épuiser ce foisonnant champ disciplinaire qu’est devenue la génétique.

Il y a deux ans, l’équipe de Giacomo Cavalli, à l’Institut de génétique humaine de Montpellier, a réussi non seulement à changer la couleur des yeux de mouches sans changer leurs gènes, mais aussi à transmettre ce caractère aux générations suivantes (voir Nature). Ces travaux qui ont eu un retentissement considérable dans le monde scientifique ont confirmé qu’il était bel et bien possible à un être vivant d’hériter de façon stable de caractères épigénétiques (c’est-à-dire qui modifient l'activité des gènes mais ne sont pas codés par des séquences ADN).

Ces chercheurs ont en effet réussi à créer des lignées de mouches drosophiles aux yeux blancs, jaunes ou rouges, sans toucher à leurs gènes mais en modifiant la structure de la chromatine, dans laquelle se trouve l’ADN, ce qui a suffi pour transformer complètement les modes d’expression de certains gènes commandant la couleur des yeux de ces mouches. Ces recherches ont donc montré, pour la première fois chez l’animal, qu’il pouvait y avoir une transmission entre générations de nouvelles caractéristiques, sans modification du génome. En montrant à quel point les bases et le champ d’action de l’épigénétique avaient été sous-estimés, ces recherches ont également éclairé d’une lumière nouvelle l’un des grands mystères de la biologie : pourquoi, en dépit de tous les efforts déployés, ne parvient-on pas à identifier les causes génétiques de certains caractères héréditaires normaux ainsi que de nombreuses pathologies humaines ?

Il y a un an, une équipe internationale de recherche associant des chercheurs du Centre Epigénétique et Destin Cellulaire de Paris en collaboration avec des scientifiques du RIKEN Cellular Memory Laboratory a permis de révéler le rôle-clé d’une enzyme humaine dans deux processus cellulaires fondamentaux : la réplication de l’ADN et sa méthylation (Voir CNRS).

Au cours de chaque cycle cellulaire, deux types d’informations doivent être dupliquées, puis transmises aux cellules-filles : l’information génétique et l’information épigénétique. Dans ce processus, les parties méthylées de l’ADN jouent un rôle essentiel dans cette transmission de l’information épigénétique.

De précédentes recherches avaient déjà montré que la protéine UHRF1 jouait un rôle-clé dans ce mécanisme de re-méthylation de l’ADN répliqué. Cependant, on ignorait toujours comment UHRF1 reconnait spécifiquement l’ADN partiellement méthylé. C’est là qu’intervient l’étude réalisée par l’équipe du Centre Epigénétique et Destin Cellulaire de l’Université Paris Diderot et les chercheurs du RIKEN Cellular Memory Laboratory. Ces recherches ont en effet montré que la DNA Ligase 1, qui joue un rôle important dans la réplication de l’ADN, possède un motif méthylé similaire aux histones, des protéines présentes dans le noyau cellulaire et associées à l'ADN. Ces chercheurs ont découvert que c’était ce motif particulier qui permet à la DNA Ligase qui permettait d’agir avec UHRF1 pour guider celle-ci vers les sites de réplication de l’ADN. Ce mécanisme cellulaire assure le transfert de l’information épigénétique portée par la méthylation de l’ADN sur les parties du génome tout juste répliquées.

Ces travaux ont donc permis de démontrer que la DNA Ligase 1 intervient non seulement dans la réplication, mais aussi dans la méthylation de l’ADN, ce qui ouvre une nouvelle voie de recherche en matière de thérapies contre le cancer, car ce processus de méthylation de l’ADN semble jouer un rôle majeur dans l’apparition de nombreux cancers.

Une autre avancée récente concerne l’ARN (Acide ribonucléique), une molécule proche de l’ADN qui assure de nombreuses fonctions dans les cellules, dont la transcription de l’information génétique contenue dans l’ADN. Il était déjà possible depuis 5 ans de modifier l’ADN de façon ciblée, grâce à l'outil Crispr-Cas9, une découverte absolument majeure faite par la biologiste française Emmanuelle Charpentier et sa collègue américaine Jennifer Doudna. Mais depuis la fin de l’année dernière, on sait également modifier l’ARN. Des scientifiques du MIT dirigés par Feng Zheng ont en effet conçu un nouveau système moléculaire, baptisé REPAIR (pour « RNA Editing for Programmable A to I Replacement ») pour modifier l’ARN des cellules humaines sans toucher à l’ADN.

Ce nouvel outil REPAIR, basé sur l’enzyme CRISPR-Cas13 associée à une autre protéine, va bouleverser la biologie en permettant de modifier directement l’ARN. REPAIR est d’autant plus prometteur que, contrairement à CAS9, son action est réversible, car il permet de transformer l’ARN sans altérer l’ADN. REPAIR peut modifier des lettres (les nucléosides) de la séquence d’ARN visée (équivalentes des ACTG de l’ADN) sans provoquer des mutations indésirables. On imagine la puissance thérapeutique de ce nouveau « ciseau génétique », qui a été utilisé avec succès par ces chercheurs pour corriger la mutation délétère qui est responsable de l’anémie de Fanconi.

Autre avancée à signaler, celle réalisée il y a quelques semaines par une équipe de recherche australienne dirigée par Madhi Zeraati, David Langley et Daniel Christ (Centre de recherche génomique de Nouvelles Galles du sud). Ces scientifiques ont découvert, pour la première fois à l'intérieur du noyau de cellules humaines, une structure d'ADN, qui n'avait, jusqu'à présent été observée qu'in vivo. Cette avancée majeure a été publiée le 23 avril dernier dans le revue "Nature-Chimie" (Voir Nature).

Présente à l’intérieur des cellules de tous les êtres vivants, l'ADN porte l’information génétique nécessaire au développement et au fonctionnement de l’organisme. Cette molécule, en double hélice, a été identifiée en 1953 par les chercheurs James Watson et Francis Crick, La molécule d'ADN ressemble à une échelle, dont les « montants », sont constitués d’une alternance de molécules de sucre et de phosphate. Les « barreaux » de cette échelle sont formés quant à eux de deux bases azotées qui se font face. Les scientifiques savaient déjà que l’ADN pouvait, en théorie, exister sous d’autres formes. Mais ces chercheurs australiens ont découvert une structure "i-motif", radicalement différente de celle en double hélice d’ADN décrite il y a 65 ans par Watson et Crick. C’est en ayant recours à une nouvelle technique utilisant  un fragment d’une molécule d’anticorps – qui reconnaît et s’attache spécifiquement aux i-motifs – que ces scientifiques sont parvenus à repérer l’emplacement des i-motifs dans l'une des lignées cellulaires humaines.

Mais cette équipe ne s’est pas arrêtée là et a également découvert que ces i-motifs se forment uniquement lorsque l’ADN est transcrit par un ARN. Ils ont également montré que les i-motifs apparaissent dans les régions de l’ADN qui contrôlent si les gènes sont activés ou non et dans les télomères, les « capuchons » situées aux extrémités des chromosomes qui jouent un rôle important dans le développement des cancers et le vieillissement. Selon le biologiste Daniel Christ, « Cette découverte ouvre la voie à une toute nouvelle compréhension de cette forme d’ADN, et pourrait aider à connaître son impact sur la santé ».

Notons que la génétique est également en train d’être bouleversée par le recours à de nouveaux et très puissants outils numériques et informatiques qui permettent de réaliser en un temps très court des analyses comparatives qui auraient été encore impossibles il y a quelques années. C'est ainsi que, récemment, une équipe américaine de l’Université de San Diego, dirigée par Rizi Ai et Teresina Laragione, a développé une méthode appelée EpiSig. Basé sur un nouvel algorithme, cet outil permet d'identifier en une seule analyse des régions génomiques ayant des profils similaires (Voir Nature). Avec l’aide d’EpiSig, ces chercheurs ont pu montrer que, de manière surprenante, il existait une voie de signalisation commune entre la maladie de Huntington et la polyarthrite rhumatoïde. Selon ces travaux, le recours étendu de ce nouvel outil à d’autres gènes pourrait permettre de découvrir de nombreuses mutations génétiques communes à des pathologies apparemment très éloignées, ce qui ouvre également des perspectives tout à fait nouvelles de nouveaux traitements.

Dans ce foisonnement de recherches, il faut également évoquer les travaux d’une équipe de scientifiques polonais dirigée par Jacek Jemielity, Joanna Kowalska, et Edward Darzynkiewicz. Ces chercheurs travaillent sur le développement de nouvelles thérapies contre le cancer qui reposent sur la localisation des parties spécifiques de l'ADN qui en sont la cause (Voir European Patent Office).

Leur procédé permet de corriger le système d'information génétique sans risque d'altérer l'ADN du patient. Pour comprendre ces recherches, il faut rappeler que L'ADN contient les instructions qui permettent la fabrication des protéines, des enzymes et de multiples autres molécules. Ce sont des molécules spécifiques appelées ARNm (acide ribonucléique messager) qui sont chargées de transporter ces instructions de l'ADN. Mais les ARNm présentent un gros défaut, elles sont très fragiles et instables. Pour contourner cet obstacle, ces scientifiques ont conçu une coiffe artificielle destinée à protéger l'ARN messager et à empêcher sa destruction prématurée.

Pour parvenir à ce remarquable résultat, ces chercheurs ont enlevé un atome d'oxygène pour le remplacer par un atome de soufre, ce qui a permis la réalisation de cette coiffe protectrice pour l’ARNm. Ce dernier est ainsi devenu cinq fois plus efficace et sa durée de vie à l'intérieur de la cellule a été triplée, des performances qui ouvrent la voie vers de nouvelles thérapies basées sur les ARNm.

Autre découverte très intéressante révélée il y a quelques jours, celle faite par des chercheurs du CNRS, de l'Inserm et de l'Université de Bordeaux, qui ont réussi à montrer que, non seulement des molécules synthétiques peuvent imiter les structures de leurs modèles biologiques, mais qu’elles peuvent aussi assumer leurs fonctions, en mettant au point une séquence artificielle mimant pour la première fois les propriétés de surface de l'ADN. Cette molécule artificielle est capable d'inhiber l'activité de plusieurs enzymes, y compris celle utilisée par le VIH pour insérer son génome dans celui de sa cellule-hôte. Ces scientifiques ont réussi à synthétiser des molécules hélicoïdales, dérivées de foldamères aromatiques, qui imitent parfaitement les caractéristiques de surface de la double hélice d'ADN. Ces imitations parfaites d’ADN ouvrent la voie à un immense champ d’action concernant la maîtrise des interactions ADN-protéines, une voie thérapeutique nouvelle qui permettra d’agir à la source sur de multiples pathologies, dont le cancer…

Toutes ces avancées et découvertes récentes montrent à quel point les bases théoriques et conceptuelles de la génétique, et plus largement celles de l’ensemble de la biologie, doivent être repensées et sont infiniment plus complexes que ne l’imaginait le modèle « mécaniste » qui prévalait jusqu’au début de ce siècle. Nous savons désormais que la génétique, loin d’obéir à un déterminisme linéaire, ne peut plus être conçue sans considérer la synergie et la dynamique réticulaire qui relient nos gènes, nos comportements et les effets de notre environnement. C’est paradoxalement l’extraordinaire subtilité des lois de la génétique qui fait que les multiples contraintes liées à l’organisation et au fonctionnement de nos gènes intègrent une dimension irréductible d’indétermination, de nouveautés et finalement… de liberté.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
Microsoft vise l'ordinateur quantique en 2023
Lundi, 02/07/2018 - 15:00

Microsoft a profité de sa conférence Build 2018 pour annoncer qu'au rythme actuel de progression de ses recherches, elle disposera d'un ordinateur quantique d'ici cinq ans. L'informatique quantique, au lieu d'utiliser les traditionnels bits (d'une valeur binaire de 0 ou 1), utilise des "quantum bits", ou qubits. Chaque qubit se compose d'une superposition de deux états de base qui correspondent à des amplitudes de probabilité. En augmentant le nombre de qubits, on augmente exponentiellement la puissance de calcul de l'ordinateur quantique.

Mais ce qui différencie l'informatique quantique des probabilités classiques, c'est que ces amplitudes peuvent interférer les unes avec les autres (et se détruire mutuellement) lorsqu'elles ne sont pas mesurées. On peut donc faire en sorte que les calculs menant à des résultats erronés se détruisent tandis que ceux menant à la bonne réponse se renforcent. Il est possible par ce biais de résoudre certains problèmes spécifiques qui sont hors de portée des ordinateurs conventionnels.

Les cas d'usage les plus souvent cités sont la recherche de nouveaux processus chimiques (par exemple pour créer des fertilisants à basse température et basse pression), la science des matériaux (pour obtenir un supraconducteur à température ambiante) ou encore l'intelligence artificielle (pour créer de meilleurs modèles et les entraîner beaucoup plus vite).

L'originalité de l'approche de Microsoft réside dans le fait qu'elle se concentre sur la création de qubits topologiques, beaucoup moins sensibles à la décohérence (le principe qui veut qu'une valeur soit arrêtée dès qu'un qubit est observé). Ces travaux ont lieu au sein de Station Q, un laboratoire de Microsoft créé et dirigé par le mathématicien Michael Freedman (médaille Field 1986) depuis 2005.

Les qubits topologiques que Microsoft cherche à créer sont basés sur l'utilisation de fermions de Majorana, une particule qui est sa propre antiparticule. Lorsque deux d'entre elles se rencontrent, soit elles forment un électron, soit elles disparaissent. L'existence de cette particule a été prouvée en 2012 par l'Université de Delft aux Pays-Bas, et Microsoft essaie actuellement d'en contrôler pour en faire des qubits. "Nous pensons obtenir un qubit topologique dès cette année", commente Tom Homdahl, qui dirige ces recherches.

Une fois cette étape atteinte, les choses pourraient aller très vite. "Notre objectif est d'avoir un ordinateur quantique fonctionnel dans cinq ans, déclare le dirigeant. Nous travaillons sur le procédé de fabrication des qubits et sur l'aspect logistique pour concevoir les réfrigérateurs à température ultra basse (proche du zéro absolu) qui sont nécessaires au fonctionnement de ces machines." Si Tom Homdahl est si confiant, c'est parce que la résilience des qubits topologiques permet une précision 1000 fois supérieure à ceux des qubits conventionnels.

Une fois l'ordinateur quantique viable, il serait dupliqué et mis à disposition des clients de Microsoft au travers du cloud Azure. "Le déploiement en lui-même ne sera pas très compliqué. Il s'agira juste d'un système spécifique qui sera relié au reste". Microsoft a déjà commencé à préparer le terrain avec l'annonce l'année dernière d'un simulateur quantique intégré à Visual Studio, pour permettre aux développeurs de mieux cerner comme ils pourront utiliser ou pas une telle machine.

Par ailleurs, un service d'optimisation logicielle inspirée du principe de tunnel quantique arrivera dans Azure dès l'année prochaine. Il permettra, même avec un ordinateur classique, de résoudre certains problèmes de façon beaucoup plus efficace. Microsoft a par exemple aidé un constructeur automobile chinois à calculer les flux de trafic dans Beijing de cette manière, soit 4000 fois plus vite qu'avec une approche classique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Microsoft

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Espace
Espace et Cosmologie
Des molécules organiques complexes découvertes sur Encelade
Mercredi, 04/07/2018 - 23:00

Pourrait-il y avoir de la vie, ailleurs que sur Terre, ou éventuellement sur Mars, dans notre système solaire ? La question aurait pu paraitre incongrue, voire farfelus il y a encore 20 ans, mais ce n'est plus le cas aujourd'hui. Trois satellites naturels pourraient, en effet, abriter une forme primitive de vie, Europe, le quatrième plus gros satellite de Jupiter, Titan, la plus grosse Lune de Saturne et surtout Encelade, sixième satellite de Saturne en taille, qui intrigue de plus en plus les chercheurs.

Après avoir découvert sur Titan du méthane et de l’hydrogène, des chercheurs de l’Université de Heidelberg (Allemagne), en analysant toutes les observations effectuées par la sonde Cassini autour de Saturne, viennent d'identifier des molécules organiques très complexes, qui sur Terre sont les précurseurs de la vie.

On savait déjà, grâce à Cassini lancée en 2005, qu'Encelade recelait à sa surface des geysers qui émettent  de grosses quantités de vapeur d’eau liquide en permanence. Cela a permis de prouver que cette lune, sous ses vingt km de glaces, abrite un vaste océan d’eau liquide.

Des molécules organiques comme le méthane et le dihydrogènes ont également été retrouvées par la sonde Cassini et cette présence en grand quantité de dihydrogène, qui pourrait servir de source d'énergie à des organismes vivants, résulte probablement de phénomènes chimiques et géologiques comparables à ceux qui produisent les sources hydrothermales existant au fond des océans sur Terre.

Mais cette fois, les scientifiques ont la preuve qu'Encelade abrite également des molécules organiques lourdes et complexes. Ces dernières contiennent jusqu’à 100 atomes et elles n'ont pu être créées que dans le cadre de  processus chimiques très complexes, tels que ceux observables chez des organismes vivants.

Les scientifiques pensent que ces molécules organiques ont été produites dans l'océan d'Encelade par un processus biochimique proche de celui à l'œuvre au fond des océans terrestres. Reste à présent à concevoir et à envoyer une sonde d'exploration sur Encelade, sans doute pas avant une quinzaine d'années, pour analyser ces molécules organiques complexes à l’aide d’un spectromètre de masse à haute résolution.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Comment les plantes ressentent-elles si précisément la gravité ?
Mercredi, 04/07/2018 - 23:20

Si l'on penche une plante, celle-ci corrigera sa croissance pour pousser à nouveau à la verticale. Mais comment l'a-t-elle senti ? Grâce à des « inclinomètres » cellulaires : des cellules remplies de grains d'amidon microscopiques, les statolithes. La position du tas de grains dans les cellules indique le bas et guide ainsi l'élongation de la plante dans la direction qui lui permet de revenir à la verticalité, en modifiant la distribution d'une hormone de croissance végétale.

Le secret des plantes réside dans leur extrême sensibilité à la gravité, même pour les plus petites inclinaisons. Or, a priori, un empilement de grains constitue un piètre inclinomètre : frottements et enchevêtrements limitent normalement l'écoulement des grains, ce qui rend le système inopérant en dessous d'un angle critique… Sauf chez les plantes, où les statolithes surprennent par leur précision.

Des chercheurs de l'Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (CNRS/Aix Marseille Université) et du laboratoire de Physique et physiologie intégratives de l'arbre en environnement fluctuant (Inra/Université Clermont Auvergne) se sont donc associés pour résoudre ce paradoxe. Ils ont tout d'abord observé directement le mouvement des statolithes en réponse à une inclinaison et ont découvert que ces grains ne se comportent pas comme un milieu granulaire classique : ils se déplacent et coulent dans la cellule quel que soit l'angle qu'on lui impose. Comme un liquide, la surface du tas de statolithes finit toujours par revenir vers l'horizontale. Mais comment les cellules font-elles pour « fluidifier » le tas de grain ?

Pour élucider l'origine de ce comportement, les chercheurs ont poursuivi leur étude en mettant au point un système analogue aux statolithes des cellules végétales, constitué de microbilles dans des cellules artificielles de même dimension. La comparaison entre les deux systèmes a permis de conclure que la fluidité globale des statolithes découle de leur agitation individuelle : grâce à ses moteurs moléculaires, la cellule brasse activement les grains, ce qui leur permet de ne pas rester bloqués les uns sur les autres et confère au système, sur le temps long, des propriétés proches de celles d'un liquide. Ce comportement est essentiel pour la plante, car il lui permet de ne pas avoir de seuil de sensation et de percevoir même les petites inclinaisons, sans être perturbée non plus par les agitations rapides liées au vent.

Ces travaux permettent de comprendre l'origine de la grande sensibilité des plantes à la gravité en élucidant en partie la dynamique des statolithes. S'ils doivent encore être complétés, notamment pour comprendre comment la position des statolithes est détectée, ils ouvrent déjà la voie à des applications industrielles bioinspirées comme le développement d'inclinomètres miniatures robustes, offrant une alternative aux gyroscopes ou accéléromètres utilisés aujourd'hui.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

INRA

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Quand l'âge apparent des seniors indique le risque de mortalité…
Mercredi, 04/07/2018 - 23:15

Pour estimer l’état de santé des seniors, le personnel médical dispose de différents outils cliniques : échelles d’évaluation gériatrique, questionnaires de santé et score de fragilité. Cependant, si ces tests sont adaptés à un contexte médicalisé, ils sont plus difficiles à mettre en place pour les médecins généralistes, car ils réclament du temps et du matériel dont ne disposent pas toujours les praticiens.

Pour évaluer l’état de santé général de leurs patients seniors, les généralistes se basent en premier lieu sur une connaissance approfondie du patient ainsi que sur un ensemble de signaux qu’ils détectent chez lui lors de la consultation (apparence physique, façon de se déplacer…). La cohorte S.AGES avait pour objectif de décrire entre 2009 et 2014 la prise en charge médicale et paramédicale de patients âgés de plus de 65 ans, à partir d’une base de données générée par des médecins généralistes.

Des praticiens de toute la France ont été recrutés pour participer à cette étude impliquant un suivi sur 3 ans de certains de leurs patients non institutionnalisés et présentant un état de santé satisfaisant. En plus de la collecte de données sociales, démographiques et médicales, il a été demandé à chaque généraliste de classer ses patients selon leur âge apparent en répondant à la question : «  A votre avis, est-ce que votre patient(e) paraît plus jeune ou plus vieux(ille) que son âge ou fait-il/elle son âge ? ».

C’est sur l’analyse statistique des réponses à cette question que se sont penchés des chercheurs de l’Inserm du Centre de recherche en Epidémiologie et santé des populations. Cette étude visait à analyser les caractéristiques associées à l’estimation de l’âge apparent par le généraliste et à déterminer si celles-ci permettaient de prédire un décès dans les 3 ans de suivi.

Les chercheurs ont ainsi observé que les problèmes cardiaques, la dépression, l’obésité, ainsi qu’une faible autonomie dans les actes de la vie quotidienne étaient associés principalement à des patients dont l’âge estimé était supérieur à leur âge réel, tandis qu’un haut niveau d’étude, une autonomie normale, l’absence de dépression, l’absence de problèmes vasculaires et d’hypertension chronique et une faible médication étaient associés à des patients paraissant plus jeunes que leur âge réel. Seules deux variables impactaient cependant l’âge apparent dans les deux sens : la qualité de l’autonomie et la présence/absence de dépression.

Sur les patients décédés lors des 3 ans de suivi : 7,5 % faisaient partie de ceux ayant l’air plus jeunes, 8,7 % de ceux faisant leur âge et 13,8 % de ceux ayant l’air plus vieux. Il ressort donc de cette étude que les patients paraissant plus âgés présentent un plus grand risque de mortalité : l’estimation de l’âge effectuée par les généralistes est donc significativement associée au risque de décès.

Ces résultats suggèrent que l’évaluation de l’âge d’un sénior par son médecin généraliste pourrait être un outil relativement fiable dans la pratique quotidienne des praticiens pour estimer de l’état de santé global du patient. Ceci n’implique pas de remplacer les scores de fragilité, mais bien d’amener le sens clinique du praticien comme appui au diagnostic.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

INSERM

Le blocage de deux enzymes pourrait supprimer l'immortalité du cancer
Mercredi, 04/07/2018 - 23:10

Des scientifiques de l’EPFL ont identifié deux enzymes qui protègent les chromosomes du phénomène de stress oxydatif et de raccourcissement. Le blocage de ces deux enzymes pourrait constituer une nouvelle stratégie anticancéreuse pour inhiber la télomérase, c’est-à-dire l’enzyme qui rend les tumeurs immortelles.

Avant la division cellulaire, les longues chaînes de l’ADN de la cellule s’enroulent étroitement pour former les structures que nous connaissons sous le nom de chromosomes. Cette configuration permet de protéger le matériel génétique de la cellule des dommages physiques et chimiques.

Les extrémités des chromosomes s’appellent les télomères. Il s’agit de structures spécialisées qui doivent être répliquées à chaque cycle de division cellulaire. Toutefois, la réplication complète des télomères jusqu’aux extrémités mêmes des chromosomes appelle également des mécanismes spécialisés, qui sont limités.

Les télomères sont par ailleurs très sensibles au stress oxydatif, qui nuit à leur capacité de se répliquer. C’est la raison pour laquelle les télomères perdent en longueur au fil du temps, ce qui limite la durée de vie des cellules. Le raccourcissement des télomères est la cause principale du vieillissement cellulaire.

Joachim Lingner et Wareed Ahmed de l’EPFL ont découvert deux enzymes antioxydantes dont l'action conjuguée empêche l’oxydation de l’ADN télomérique aux extrémités des chromosomes. En perturbant ces deux enzymes – PRDX1 et MTH1 – dans des cellules cancéreuses, les scientifiques ont découvert que les télomères de ces cellules raccourcissaient à chaque division cellulaire et finissaient par complètement disparaître.

L’une des cibles prometteuses dans le traitement du cancer est la télomérase. Normalement, cette enzyme empêche les télomères de raccourcir dans les cellules germinales et les cellules souches, ce qui favorise le développement. Mais elle est aussi très active dans les cellules cancéreuses, conservant leurs télomères intacts et conférant à ces cellules une quasi-immortalité. Les travaux des deux scientifiques montrent qu’en perturbant les enzymes PRDX1 et MTH1, la télomérase ne fait plus obstacle au raccourcissement des télomères.

Jusqu’ici, les tentatives entreprises pour bloquer efficacement la télomérase dans le cancer n’ont pas été efficaces au niveau clinique. Mais la découverte des deux enzymes œuvrant ensemble ouvre de nouvelles opportunités pour bloquer la télomérase de manière indirecte. « Au lieu d’inhiber l’enzyme elle-même, nous ciblons son substrat, c'est-à-dire l’extrémité du chromosome, pour que la télomérase ne puisse pas l’allonger », explique Joachim Lingner.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

La puce Loihi d'Intel bientôt aussi performante qu'un cerveau de souris…
Mercredi, 04/07/2018 - 05:23

En septembre dernier, Intel a dévoilé Loihi, une puce conçue pour ce que le fondeur appelle « l'informatique probabiliste ». Considérée par le fournisseur américain comme une étape importante sur la voie de l'intelligence artificielle, cette puce utilise un pipeline séquentiel d'instructions visant à imiter le fonctionnement du cerveau. La première version de la puce de Loihi présentée par Intel l'année dernière comprenait 130 000 « neurones » de silicium connectés à 130 millions de « synapses », les jonctions qui, chez les humains, connectent les neurones dans le cerveau.

Il y a quelques jours, Intel a annoncé avoir augmenté son objectif, avec son plan de 2019 visant plus de 100 milliards de synapses embarquées dans un système Loihi multi-puces. « Les scientifiques ont travaillé sur la modélisation du cortex de divers animaux pendant plusieurs années, ce qui nous donne un point de comparaison pour évaluer à quel point ces réseaux neuronaux sont sophistiqués », a expliqué un porte-parole d'Intel.

Mais il reste encore du chemin pour Intel - ou d'autres comme Google - pour atteindre une « vraie » intelligence artificielle et plusieurs décennies seront sans doute nécessaires pour atteindre les performance du cerveau humain. En attendant, la prochaine étape consistera à modéliser le cerveau d'un rat, avec environ 500 milliards de synapses, puis celui d'un chat, qui compte environ 610 milliards de synapses...

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Le Monde Informatique

Produire un anticancéreux à partir de levure
Mercredi, 04/07/2018 - 05:17

Le laboratoire de recherche Biomolécules et Biotechnologies Végétales de l’Université de Tours vient de mettre au point une alternative pour produire de la Vindoline, une molécule entrant dans la composition de médicaments anti-cancéreux. Jusqu’à présent, la Vindoline était extraite de la Pervenche de Madagascar, une plante cultivée principalement en Inde et au Texas.

Les chercheurs ont réussi à produire de la Vindoline à partir d’une souche de levure et cette substitution d' une levure à une plante permet de générer un gain de temps et de coût dans le processus de production de la Vindoline. Cette molécule entrant dans la composition des médicaments anti-cancéreux, il s’agit donc de deux atouts majeurs pour les groupes pharmaceutiques.

Grâce aux résultats des travaux menés sur la Vindoline, une approche biotechnologique est maintenant possible pour produire une molécule du règne végétal, indépendamment de la plante originelle. D’ici trois à cinq ans, le groupe Axyntis, leader de la chimie fine en France, installera une unité de bioproduction à Pithiviers, unique dans l’hexagone. Elle s’appuiera sur le Bio3 Institute, le centre de formation et de recherche des biomédicaments basé à Tours, pour former ses techniciens et aussi accéder à sa plate-forme technique et notamment à ses bioréacteurs de forte capacité.

Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont placé des chenilles sur plusieurs spécimens de Pervenche de Madagascar afin d’identifier les gènes les plus fortement exprimés par ces plantes pour se défendre. Ils ont ensuite bloqué un par un chacun de ces gènes. Si les chercheurs constataient l’absence de Vindoline dans une plante, cela signifiait que le gène bloqué était nécessaire dans le processus de production de cette molécule.

Au terme de ces travaux d’identification, les chercheurs du laboratoire ont implanté un précurseur, la tabersonine, c’est-à-dire une matière première végétale, et les sept gènes nécessaires à la production de Vindoline dans une levure, elle-même placée dans un bioréacteur. Cette cuve hermétique permet de contrôler précisément les paramètres intervenant dans la croissance de la levure. Les chercheurs sont depuis en mesure d’extraire de la Vindoline de cette souche de levure.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Caducée

Des chercheurs israéliens parviennent à reprogrammer des cellules cancéreuses
Mercredi, 04/07/2018 - 05:11

Un groupe de chercheurs à l’Université Ben-Gurion (UBG) du Neguev, en Israel, a développé une nouvelle molécule qui bloque la croissance de cellules cancéreuses et les reprogramme pour être non cancéreuses. Le nouveau traitement est basé sur l’inhibition de la production d’une protéine, la chaîne 1 de voltage dépendant et d’anion sélectif (VDAC1), dont les niveaux très hauts caractérisent de nombreuses tumeurs.

La recherche a été menée par le professeur Varda Shoshan-Barmatz du Département de Sciences de la Vie et de l’Institut National pour la Biotechnologie du Neguev (INBN), qui font tous les deux partis de l’Université Ben-Gurion. La protéine VDAC1 régule les mitochondries, qui contrôlent le métabolisme des cellules. Les cellules cancéreuses sont connues pour avoir un métabolisme très actif.

« Les cellules cancéreuses ont cent fois plus de VDAC1 que les cellules normales », précise Shoshan-Barmatz. Son équipe a donc développé une molécule appelée la siRNA, qui lorsqu’elle est appliquée aux cellules arrête la croissance des cellules cancéreuses. Ce traitement a pu réduire des tumeurs cancéreuses chez la souris mais également ramener les cellules malignes dans le droit chemin en les retransformant en cellules normales.

L’étude a été conduite à la fois in vitro et sur des souris atteintes de cancer du cerveau, du poumon et du sein. Les cellules normales, qui n’ont pas autant besoin de la protéine VDAC1, n’ont pas réagi négativement à la baisse du niveau de protéines, a-t-elle déclaré. Le traitement avec le siRNA contre le VDAC1 a inhibé la croissance des cellules cancéreuses mais pas des cellules non cancéreuses, indiquant que le traitement pourrait potentiellement être sans danger.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Times of Israel

Le bénéfice cardiovasculaire de la consommation de poissons gras confirmé
Mercredi, 04/07/2018 - 05:03

Un avis de l’American Heart Association vient de confirmer l'intérêt de consommer des poissons riches en oméga-3 deux fois par semaine, afin de réduire le risque cardiovasculaire. L'état des lieux de la littérature scientifique réalisé met en avant l'effet bénéfique des oméga-3 à longue chaîne que l'on trouve dans les produits de la mer tels que le saumon et le thon.

En effet, la consommation de tels poissons est notamment associée à un risque réduit de décès cardiovasculaire, de coronaropathie et d'AVC ischémique. Ces bénéfices sont d'autant plus importants que cette consommation de poissons se substitue à une mauvaise alimentation. Le fait de frire les poissons gras est déconseillé puisque cela apporte des graisses saturées ou trans qui annulent les effets positifs des oméga-3.

Les auteurs notent par ailleurs que certains types de poissons d'origine naturelle sont de potentielles sources de mercure, un métal lourd qui peut notamment avoir des effets neurotoxiques sur les fœtus. Toutefois, pour la quantité recommandée, le bénéfice cardiovasculaire des oméga-3 est largement supérieur au risque potentiel lié au mercure.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Circulation

Un peu de vin rouge contre le cancer de la prostate ?
Lundi, 02/07/2018 - 15:21

Selon une étude internationale dirigée par le docteur et urologue Shahrokh Shariat, de l’Université de médecine de Vienne, une consommation modérée de vin rouge diminuerait le risque de cancer de la prostate. Le choix du cancer de la prostate s’est expliqué par le fait qu’il s’agit de la forme de tumeur la plus observée en Occident. On estime ainsi qu’entre 15 à 20 % des hommes en sont victimes au cours de leur vie, et 2,6 % de ces cas vont se révéler mortels.

Après s’être intéressés de près à 17 études de haute qualité ayant rassemblé quelque 610.000 participants, les chercheurs ont découvert que la consommation de vin blanc, augmentait jusqu'à 26 % le risque de ce cancer ; a contrario, ils ont montré qu'une consommation modérée de vin rouge, n'excédant pas un verre par jour, réduisait ce risque de 12 %...

Le principal signataire de l’étude rappelle le caractère “modéré” de cette consommation. Ainsi, pour espérer jouir des bienfaits du vin rouge dans ce cadre, il convient d’en boire environ un verre par jour, en se gardant bien, dans le même temps, de provoquer d’autres facteurs de risque telle une consommation excessive de sucre ou de viande rouge ou le fait de fumer.

Les scientifiques souhaitent désormais approfondir les résultats obtenus ici en déterminant en quoi précisément le vin rouge offre cet effet protecteur. Une présence dix fois plus élevée en polyphénols par rapport au vin blanc pourrait être la clé selon le docteur Shariat : “En effet, il a déjà été montré que les polyphénols, majoritairement présents dans le vin rouge, pouvaient avoir un effet protecteur contre d’autres maladies et d’autres types de cancers".

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Medical Xpress

Un lien génétique entre polyarthrite rhumatoïde et maladie de Huntington
Lundi, 02/07/2018 - 15:15

En étudiant les caractéristiques épigénétiques de la polyarthrite rhumatoïde (PR), des chercheurs américains ont découvert des voies de signalisation communes avec la maladie de Huntington.

Pour essayer de comprendre le rôle de l'épigénome dans la pathogenèse de la polyarthrite rhumatoïde, les chercheurs ont développé une méthode appelée EpiSig. Basée sur un algorithme et sur les technologies dites « omiques », elle permet d'identifier des régions génomiques ayant des profils similaires en une seule analyse et ainsi d'identifier les voies de signalisation impliquées dans le dysfonctionnement immunitaire.

Les analyses ont été réalisées sur des échantillons de synoviocytes fibroblastiques de patients atteints de PR, qui ont été comparés à un groupe contrôle (synoviocytes fibroblastiques de patients ayant de l'arthrose). Ces cellules de la membrane synoviale constituent une lignée cellulaire homogène et ont un rôle essentiel dans les problèmes articulaires rhumatoïdes.

Les modifications des histones, la chromatine, l'expression de l'ARN et la méthylation de l'ADN du génome entier ont pu être étudiées avec EpiSig. « Nous avons généré la plus grande collection d'épigénomes pour les synoviocytes fibroblastiques de PR et établi le premier paysage épigénomique global à haute résolution pour la PR », indiquent les auteurs.

Cette analyse a mis en évidence des voies de signalisation cellulaire de la PR déjà connues ou attendues, telles que les voies de signalisation de l'intégrine ou la signalisation de p53. Des résultats plus surprenants ont été obtenus, dont le plus important est la mise en évidence des voies communes entre la PR et la maladie de Huntington. « Il y a une multitude de gènes qui pourraient servir de cibles potentielles dans cette voie », soulignent les auteurs, qui ont mis en avant l'intérêt potentiel de la Huntingtin-interacting protein-1 (HIP1), une protéine déjà connue en oncologie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Maladie d'Alzheimer : la voie de la rétrogénèse…
Lundi, 02/07/2018 - 15:07

Une étude du New York Langone Medical Center a montré qu'un médicament couramment prescrit pour le traitement de la maladie d’Alzheimer, la mémantine, combiné avec un programme complet de soins et de soutien personnalisé, permet de réduire les symptômes de la maladie d’Alzheimer. Ce traitement combiné permettrait de multiplier par 7 la capacité à effectuer les activités de la vie quotidienne.

Les cliniciens spécialisés dans la prise en charge de maladie d'Alzheimer et autres formes de démence savent que le traitement médicamenteux seul ne suffit pas à arrêter la progression de la maladie d’Alzheimer, une maladie complexe et aux symptômes différenciés selon les patients. Le Docteur Barry Reisberg, professeur de psychiatrie et directeur du programme Alzheimer au NYU Langone, a souhaité tester un programme complet de soins, axés sur le patient, comportant également la prescription de memantine.

Le Docteur Barry tente de mettre au point de véritables parcours de soins personnalisés qui peuvent améliorer l'impact des médicaments existants. Les précédents travaux de l'équipe ont également montré que le déclin cognitif lié à la maladie d'Alzheimer ou la perte de capacités cognitives se produit exactement à l’inverse de la séquence d’acquisition des compétences au cours du développement normal. Cette théorie dite de « rétrogénèse » suggère que ces patients atteints de la maladie d'Alzheimer peuvent encore apprendre si cet apprentissage est adapté au stade de développement auquel la maladie les a ramenés.

Cet essai randomisé confirme que la combinaison de ce médicament avec un système complet de gestion de la maladie offre une efficacité thérapeutique significativement plus élevée que celle précédemment observée par de récents essais que le médicament seul et le placebo bien sûr. L’étude a évalué les bénéfices thérapeutiques supplémentaires de ce programme de gestion, chez des patients prenant déjà la mémantine.

Le programme de 28 semaines comprenait la formation des soignants, l'évaluation de l’aménagement de la résidence du patient, des visites à domicile thérapeutiques et des groupes de soutien aux aidants naturels. La capacité à accomplir les activités quotidiennes a été évaluée à l’aide de l’outil Functional Assessment Staging (FAST), qui mesure la capacité d'une personne à mener indépendamment les activités quotidiennes, dont la toilette, le bain et l’habillage.

Mené sur 10 paires patient-aidant ou soignant appariées à 10 paires suivant un parcours de soins standard, l’essai montre que le groupe d’intervention fait, à 28 semaines 7,5 fois mieux dans la capacité à accomplir les activités du quotidien que le groupe témoin.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

DGCD

Ostéoporose : un médicament contre les fractures protègerait aussi le cœur
Lundi, 02/07/2018 - 14:47

Selon une large étude de suivi de malades souffrant de fractures de la hanche traités et non traités par un anti-ostéoporotique, l'alendronate, un médicament utilisé couramment dans le traitement préventif des fractures de l'ostéoporose, serait également responsable d’une réduction du risque de décès cardiovasculaire, d’infarctus du myocarde et d'accident vasculaire cérébral. L'association a été observée jusqu'à 10 ans après la survenue de la fracture et l’initiation du traitement.

Dans l'étude, les patients avec une fracture de la hanche nouvellement diagnostiquée entre 2005 et 2013 ont été suivis jusqu'à la fin de 2016. Parmi 34 991 malades, 4602 (13 %) seulement ont reçu un traitement contre l'ostéoporose au cours du suivi. Parmi ces traitements, la prise de l'alendronate est associée à une réduction des 67 % du risque de décès cardiovasculaire et de 45 % du risque d’infarctus du myocarde à un an. Elle est également associée à une réduction de 18 % du risque d'AVC à cinq ans et à une réduction de 17 % du risque d'AVC à 10 ans.

Dans cette étude, les effets protecteurs contre le risque cardiovasculaire ne sont pas observés avec les autres traitements contre l'ostéoporose. Comme le souligne le Docteur Ching-Lung Cheung, de l'Université de Hong Kong, "Nos résultats montrent clairement que l'alendronate est potentiellement cardioprotecteur chez les malades souffrant d’une fracture de la hanche, sans doute parce que la présence d'un radical nitrogène dans la molécule entraîne un effet bénéfique sur le cholestérol".

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JBMR

Cancer : l’activité physique, même modérée, améliore la survie
Lundi, 02/07/2018 - 14:42

Une nouvelle étude présentée à l'occasion du dernier congrès annuel de l'Association américaine pour la Recherche contre le Cancer (AACR) a montré que les patients cancéreux qui sont physiquement actifs à la fois avant et après leur traitement ont une survie améliorée de 40 % comparé à ceux qui sont sédentaires. Cette association positive entre l'activité physique et la mortalité a été observée sur huit types de cancer. Et ce, même après ajustements pour le sexe, le stade de la tumeur, le statut vis-à-vis du tabac et l'index de masse corporelle (IMC).

« Même si une association significative n'a été constatée que pour seulement huit localisations tumorales, le risque relatif (RR) était inférieur à 1 pour quasiment toutes les localisations étudiées » a expliqué le Docteur Rikki Cannioto (Roswell Park Comprehensive Cancer Center, Buffalo, Etats-Unis), auteure principale de l’étude, qui ajoute, « D'un point de vue pratique, il y a un bénéfice de survie pour tous les types de cancer ».

L'amélioration de la survie a également été constatée chez les patients ayant débuté l’activité physique après le diagnostic. « Les patients qui n'avaient jamais fait d'exercice physique dans la décennie précédant le diagnostic, mais qui ont commencé au moment du diagnostic, ont une survie remarquablement augmentée de 25 à 28 %, comparé à ceux qui étaient restés inactifs » a-t-elle indiqué.

« Ces travaux montrent que ceux qui s'entraînaient 3 à 4 fois par semaine ont eu les meilleurs résultats, mais le message à retenir est que l'exercice, même peu fréquent, est bénéfique pour la survie » a commenté Rikki Cannioto.

Ces résultats confirment ceux d’une autre étude récente qui a montré que les individus qui faisaient seulement une à deux sessions de sport par semaine avaient un risque de mortalité toutes causes, y compris par maladies CV et par cancer, plus faible que les personnes ne pratiquant jamais d'exercice.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Hematology Times

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Homme
Anthropologie et Sciences de l'Homme
Le petit cerveau étonnant d'Homo naledi…
Mercredi, 04/07/2018 - 05:35

De nouvelles recherches menées par Ralph Holloway et ses collègues ont examiné les empreintes du cerveau, appelées endocasts, sur les crânes de cette espèce. La recherche met en évidence la forme humaine du petit cerveau de naledi. Ces résultats remettent en question l’hypothèse de longue date que l’évolution humaine était une marche inévitable vers des cerveaux plus grands et plus complexes.

La découverte d’Homo naledi par le professeur Lee Berger de Wits University et son équipe dans les grottes de Rising Star dans le Cradle of Human Kind en 2013 fut l’une des plus grandes découvertes d’hominidés jamais réalisées et considérée comme l’une des plus importantes découvertes d’hominidés du 21e Siècle.

En 2017, les géologues ont démontré que cette espèce existait en Afrique australe il y a entre 236 000 et 335 000 ans, potentiellement à la même époque que lorsque l’homme moderne a émergé en Afrique. Et c’est un casse-tête pour les scientifiques, qui ont longtemps soutenu qu’il n’y avait qu’une seule espèce en Afrique à cette période tardive avec l’Homo sapiens. Comment cette espèce a-t-elle existé aux côtés d’autres avec des cerveaux qui faisaient trois fois sa taille ? La nouvelle étude suggère que le comportement de Naledi a pu refléter la forme et la structure du cerveau plus que sa taille.

Les chercheurs ont reconstitué des traces de la forme cérébrale d’Homo naledi à partir d’une collection extraordinaire de fragments de crâne et de crânes partiels d’au moins cinq individus adultes. L’un d’eux portait une empreinte très nette des circonvolutions à la surface du lobe frontal gauche du cerveau.

L’anatomie du lobe frontal de Naledi était similaire à celle des humains et très différente des grands singes. Et Naledi n’est pas seul avec cette caractéristique. D’autres membres de notre genre, d’Homo erectus à Homo habilis jusqu’à Homo floresiensis, partagent également des caractéristiques du lobe frontal avec les humains modernes. Malgré un petit cerveau, Homo naledi possédait des caractéristiques complexes.

L’arrière du cerveau a également montré des changements semblables à ceux de l’humain moderne chez les naledi par rapport aux hominidés plus primitifs comme les australopithèques. Les cerveaux humains sont généralement asymétriques avec le cerveau gauche qui est déplacé vers l’avant par rapport à la droite. L’équipe a trouvé des signes de cette asymétrie dans l’un des fragments de crânes de naledi les plus complets. Ils ont également trouvé des indices que la zone visuelle du cerveau, à l’arrière du cortex, était relativement plus petite chez les naledi que chez les chimpanzés, un autre trait humain de plus.

Les petits cerveaux d’Homo naledi soulèvent de nouvelles questions sur l’évolution de la taille du cerveau humain. Les grands cerveaux étaient coûteux sur le plan évolutif pour les ancêtres humains et certaines espèces ont peut-être payé ces coûts avec des régimes alimentaires plus riches, la chasse et la cueillette, et une enfance plus longue. Mais ce scénario ne semble pas bien fonctionner pour Homo naledi, qui avait des mains bien adaptées à la fabrication d’outils, de longues jambes, des pieds humains et des dents suggérant une alimentation de haute qualité.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Actualité Houssenia Writing

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