Evidentia

Le paludisme atteint entre 300 et 500 millions de personnes chaque année, tuant jusqu’à un million d’enfants, principalement en Afrique sub-saharienne. En 2003, Peter Agre a remporté le prix Nobel de chimie pour sa découverte des aquaporines – ce qu’il appelle «le système de plomberie dans les cellules” – des protéines membranaires qui permettent le passage d’eau à travers la membrane de chaque cellule. Natif du Minnesota, Peter est aujourd’hui le directeur de l’Institut de recherche sur la malaria Johns Hopkins, à Baltimore. Selon lui, la recherche sur les aquaporines permet de mieux comprendre la virulence (la capacité d’un micro-organisme pathogène de provoquer une maladie) des parasites du paludisme. Peter est également le président cette année de l’Association américaine pour l’avancement de la science, et a servi de conseiller scientifique auprès de la campagne présidentielle de Barack Obama.

+++

George Tombs: Avant d’aborder le paludisme, parlons d’abord de l’eau et des aquaporines. Pourriez-vous me dire pourquoi, dans un de vos écrits, vous avez dit que l’eau est le solvant de la vie?

Peter et Clarke Agre (Photo reproduite avec la permission de Peter Agre)

Peter Agre: Eh bien, cette déclaration remonte au génial biochimiste des années 1930, Albert Szent-Györgyi. En effet, à cette époque il a été largement reconnu que le corps humain, du point de vue massique, est avant tout de l’eau – environ les deux tiers de notre masse corporelle. Voilà quelque chose que nous partageons avec toutes les autres formes de vie – les plantes, les micro-organismes. Alors, je pense que cette déclaration tient toujours – sans eau, la vie ne peut exister….

George : Est-il vrai que tous les organismes – des mammifères jusqu’aux parasites du paludisme – ont des aquaporines?

Peter : Les aquaporines se trouvent dans la plupart des systèmes  d’organes. Or, les humains ont des gènes codant pour treize aquaporines, dont onze ont été élaborées sur le plan fonctionnel. Ce qui est un nombre important. De leur côté, les plantes en ont plus. Le génome du riz contient 50 aquaporines différentes, et chacune d’entre elles est exprimée à un site spécifique. Ainsi, dans le corps humain, nous avons parfois des ensembles d’aquaporines : l’aquaporine 4 semble jouer un rôle particulièrement important dans le cerveau, lors du mouvement de l’eau qui entre dans le branchiome du cerveau, et en sort – de plus, elle est impliquée dans l’oedème du cerveau, qui se produit à la suite d’un traumatisme crânien fermé. L’aquaporine 1 est impliquée dans le versement de liquide céphalo-rachidien. L’aquaporine 9 s’y trouve également. Nous ne savons pas ce qu’elle fait. Quant à l’œil, il contient plusieurs aquaporines, chacune desquelles se trouve à un site précis. Le rein en a plusieurs. Mais il ne faut pas croire qu’un seul système n’aura qu’une seule aquaporine.

George : Dans quelle mesure la bonne gestion de l’eau est-elle liée à la santé?

Peter : Nous ne sommes pas conscients de tout ce qui se passe dans les voies physiologiques au cours de notre vie. Alors que nous sommes là, assis tout tranquillement, nous produisons du liquide céphalo-rachidien qui irrigue à son tour la surface de notre cerveau, le protégeant par la même occasion, et nous absorbons du liquide céphalo-rachidien, ces deux activités étant médiées par les aquaporines. Nous remplissons les orbites des yeux de liquides aqueux, de même que la surface de nos yeux d’une mince couche de larmes. Encore une fois, il s’agit du transport de liquide médié à son tour par les aquaporines. Chaque fois que vous pouvez imaginer un transport de fluides dans le corps – qu’il s’agisse de l’humidification des voies aériennes, ou la concentration de l’urine, ou la production de sueur – les aquaporines sont impliquées. Bien entendu, elles ne sont pas impliquées lors de tout événement physiologique. Les contractions du cœur sont de nature électrique. Elles ne sont pas médiées par les aquaporines. La transmission neuronale n’est pas médiée par les aquaporines. Mais elles sont présentes dans pratiquement tous les systèmes d’organes…. On se demande parfois si la présence de ces protéines est toujours bénéfique. En général, on peut affirmer que oui, elle l’est. Dans notre cerveau, le quatrième membre de la famille – l’aquaporine 4 – semble jouer un rôle important pour ce qui est du mouvement de l’eau transportant du potassium, suite à l’activation des neurones. Les souris chez lesquelles cette protéine est défectueuse, ou mal localisée, risquent effectivement de subir des crises d’épilepsie. Elle semble donc importante pour le cerveau, à l’état basal. D’autre part, chez certaines personnes, suite à une blessure à la tête, la partie endommagée du cerveau tendent à enfler, et comme nos crânes sont fixes, il n’y a pas de place pour l’enflure. Par conséquent, d’autres parties du cerveau se font comprimer. Ainsi, les aquaporines jouent un rôle médiateur dans la circulation des fluides dans le cerveau. Des aquaporines défectueuses au niveau des reins entraîneront une réabsorption défectueuse de l’eau, provoquant ainsi l’émission de grandes quantités d’urine diluée – la polyurie – l’énurésie chez les enfants en est un exemple.

George : Quel est le rapport entre vos recherches sur les aquaporines et les parasites du paludisme?

Peter : Les aquaporines et les aquaglycéroporines sont présentes chez toutes les formes de vie – même chez le Plasmodium falciparum et le Plasmodium vivax, deux parasites pathogènes qui provoquent le paludisme. Nous avons constaté que la virulence maximale du parasite exige la présence de l’aquaglycéroporine. Par « virulence maximale » je veux dire le niveau de stress clinique. La moitié des souris infectées par le Plasmodium berghei de type sauvage seront mortes au bout de 11 jours. La moitié des souris infectées par le parasite dépourvu de PbAQP – il s’agit en effet du genre d’aquaglycéroporine qui se trouve dans le parasite du paludisme Plasmodium berghei – seront mortes au bout de 22 jours. Je ne m’attends pas à ce que cette découverte mène directement à de nouvelles thérapies, car toutes ces souris mourront éventuellement de la malaria. Mais notre approche pourra ouvrir des voies qui à leur tour offriront un potentiel d’intervention thérapeutique. D’ailleurs, cette recherche a été publiée: Promeneur et al. Proc Natl Acad Sci 104: 2211, 2007.

George: Vous semblez être fasciné par l’eau, que ce soit en tant que scientifique ou encore lors de vos activités de plein air.

Peter: Les gens qui découvrent en canoë les grandes rivières sauvages du Canada – ainsi que le parc Quetico, à l’ouest du lac Supérieur à la frontière canado-américaine – sont motivés par la curiosité à l’égard du monde naturel, et ils trouvent la nature très belle. Les scientifiques qui voient quelque chose pour la première fois le font en général parce qu’ils sont curieux et qu’ils sont en mesure d’observer des choses que d’autres ne verraient pas …. Pour moi, le fait d’observer différentes espèces dans la nature est tellement intéressant – en particulier les espèces de mammifères, les ours polaires, que nous avons pu observer … Grâce à l’aide d’un garde forestier à partir de York Factory (Manitoba), mon fils et moi avons pu observer une maman ourse polaire et son ourson. Et oui, je suppose que nous pensions ce que cela représentait de survivre dans cet environnement-là – mais à elle seule l’observation constituait une belle expérience. Je me sentais un peu comme une maman ourse moi-même, car je me trouvais là, avec mon fils qui avait dix-huit ans à l’époque. En quelque sorte, j’imagine que l’ourse, l’ourson, mon fils et moi-même étions en train de forger un lien entre nous – à un niveau primordial, nous avons dû partager le sens de la vie. Je suis en train de planifier une expédition pour cet été, en kayak au lac Supérieur, et l’année prochaine nous irons au large de la côte du Labrador. D’ailleurs les photos qui accompagnent cette entrevue représentent la descente de Deaf Rapids, la dernière et la plus excitante des cataractes sur la Rivière au Phoque (Seal River), qui se jette dans la baie d’Hudson, au nord de Churchill, au Manitoba. Aujourd’hui, mon fils Clarke a 24 ans et travaille comme sculpteur ici même, à Baltimore.

http://expasy.org/prolune/pdf/prolune011_fr.pdf
http://www.u-bordeaux2.fr/1231152521348/0/fiche___actualite/
http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2003/agre-lecture.html

+++

Avec cette entrevue, nous inaugurons la catégorie Santé du site Evidentia ainsi que l’entité « Cinq questions pour… » Au cours des prochains mois, nous comptons bien poser cinq questions d’entrevue à d’autres personnalités.