Dernière mise à jour:
27/01/2010
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Hepcidine, ferrostat de l'organisme
Staphylococcus aureus, problème cliinique,sanitaire et économique majeur
Le dosage de la vitamine B12 active
Syndrome de fatigue chronique, fibromyalgie et hypersensibilité retardée
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Biologie clinique appliquée à
la prévision personnalisée
"La prédiction des maladies ignore l'imprévisibilité de l'individu, la prévision des états de Santé repose sur une compréhension de sa prévisibilité.
L'état d'une maladie n'est pas représentatif de l'état de santé qui l'a précédé : comprendre l'interface déformante qui les sépare, challenge de la médecine préventive du 21e siècle. "
" Le chiffre un est souvent un étouffement
de l'esprit. Le chiffre deux, parfois une malédiction.
A trois, la liberté
commence à respirer."
Régis Debray " Un mythe contemporain: le
dialogue des civilisations "
Editions CNRS 2007.
La prévention aujourd’hui
Il existe trois stratégies.
La prévention primaire pour empêcher la survenue d’une maladie.
La prévention secondaire pour empêcher les complications d’une maladie installée, malgré les connaissances très incomplètes sur ses mécanismes.
Le dépistage qui est un diagnostic le plus précoce possible, qui présuppose qu’un traitement sera alors plus efficace et qu’en outre ce sera rentable à la fois économiquement et en terme de santé de la population.
Ce dépistage se heurte au fait que de nombreuses maladies (et en fait probablement toutes) se développent à bas bruit durant des périodes qui oscillent entre 3 à 15 ans voire plus.
La prévention primaire est actuellement collective et se
pratique en 2 étapes :
une étape statistique avec son premier stade
épidémiologique pour établir la corrélation entre un facteur de risque et
une maladie suivie d’un deuxième stade pour établir en plus le lien de cause
à effet (les études dites d’intervention en sont la meilleure preuve)
une étape d’application collective aux groupes à risque du
traitement préventif.
Cette stratégie collective déplace la courbe de risque du groupe vers un risque statistique moyen plus faible.
Mais elle ne tient pas compte d’une difficulté incontournable.
Les facteurs de risque sont des paramètres physiologiques qui ont une signification en terme de santé en raison de leur écart par rapport à leur valeur optimale. Malheureusement aucun d’entre eux n’a de corrélation supérieure à 70% avec une maladie. Ce fait implique alors que l’application aveugle à un individu d’une connaissance collective amène à se tromper environ 3 fois sur 10, ce qui est énorme en terme économique et en iatrogénie potentielle !
Il faut donc une méthode pour appliquer les connaissances épidémiologiques de manière personnalisée, c’est à dire cibler les 70% d’individus concernés.
Cette méthode consiste à se donner les moyens de faire une prévision d’état de Santé et nécessite donc au préalable d’avoir une conception opérationnelle de cette Santé.
La Santé est l’état physiologique global et personnalisé d’un individu, il faut donc se donner un modèle conceptuel global et opérationnel de cette physiologie.
La logique de cette approche amène alors à ramener la
prévention à deux stratégies :
la médecine environnementale dont fait partie par exemple
un modèle nutritionnel
la prévention personnalisée qui consiste à intriquer 2
modalités : la régulation physiologique individuelle et la prévention
collective personnalisée des maladies.
Une révolution biomédicale à l’horizon du 21° siècle
L’apparence finale des systèmes vivants est singulière : complexité, auto-reproduction, biochimie, mobilité, pensée……
Mais, définies de manière précise pour les étudier, ces propriétés deviennent quantitatives et ne sont plus alors caractéristiques !
Reste que l’état initial du Vivant est un état de la matière
dense à la frontière entre l’état liquide et solide avec des «impuretés
gazeuses» (NO, CO, CO2, O2). Il fait partie de ces états de la matière molle
très étudiés pour l’industrie (prix Nobel à Pierre Gilles de Gennes).
La révolution thermodynamique du 19° siècle (mécanique statistique de
Boltzmann et Gibbs) puis quantique du début du 20° (article initial de 1905
d’Einstein sur les quanta de lumière) ont été initiées par une approche
probabiliste des fluctuations à l’échelle microscopique puis par la
définition de lois de changement d’état :
notion
d’état critique et de transition de phase en thermodynamique
états
quantiques et les équations qui les gouvernent (équation de Schrödinger,
lois d’incertitude d’Heisenberg)
La Relativité quant à elle, est aussi une théorie de l’espace-temps mais sur un mode géométrique et à l’échelle macroscopique.
Ces progrès sont donc issus d’un approfondissement de la notion et de la description des niveaux d’organisation et surtout d’une nouvelle approche globale et non finaliste des modalités de passage entre ces niveaux.
Or, le monde vivant s’est construit par rupture d’homogénéité, d’où son absence d’échelle caractéristique et sa propriété en miroir, ses multiples niveaux d’organisation ! Macromolécules, systèmes enzymatiques, membranes, organites cellulaires, cellules, tissus, organes, organismes…...
Les êtres vivants ne se différencient donc que quantitativement…….mais d’une manière exceptionnelle………….des autres états de la matière.
Cette constatation doit permettre d’appliquer et d’adapter les méthodes à l’origine des révolutions dans les domaines sus cités pour décrire scientifiquement leurs lois de fonctionnement et d’évolution.
Cette révolution est déjà en marche: depuis une trentaine
d’années s’est développée «la physique d’échelle ou scaling physic» par la
combinaison de 4 domaines que sont :
les
concepts issus de l’étude des phénomènes critiques (transition de phase de 2°
ordre) en thermodynamique,
les
concepts de la géométrie fractale (Benoît Mandelbrot 1977, 1982 et l’étude
des structures auto-similaires), première géométrie
des systèmes sans échelle caractéristique,
la
modélisation informatique.
les
méthodes mathématiques dites de renormalisation issues de la mécanique
quantique.
Très complexe dans ses applications mathématiques, l’origine hydrodynamique de ce concept mérite qu’on s’y attarde.
La masse renormalisée (mR) d’un corps en mouvement dans un
fluide correspond à sa masse apparente à savoir sa masse réelle (m) modifiée
(et donc augmentée) qu’on introduit dans l’équation de son énergie cinétique
afin que l’équation habituelle de cette énergie (1/2mRv²) s’applique mais en
y intégrant l’énergie cinétique du fluide déplacé par frottement :
1/2mRv² = 1/2mv² + énergie cinétique du fluide déplacé.
Plus généralement, une grandeur renormalisée est sa valeur apparente obtenue en ajoutant à sa valeur intrinsèque des contributions résultant d’interactions, d’influences extérieures, ou de degrés de libertés non explicités dans la description : c’est la voie vers un modèle simplifié et analogue du système étudié.
La physique d’échelle est une approche opérationnelle des systèmes à grand nombre d’unités élémentaires (degrés de liberté) qui permet de dégager des lois d’échelle invariantes avec le changement d’échelle, de passer d’un modèle à un autre et surtout de définir des classes universelles de modèles repérables par leurs propriétés.
Les propriétés macroscopiques de ces systèmes répondent à une description classique, purement déterministe et mécaniste, si ces unités sont peu corrélées et si leur fluctuation est limitée.
Les lois d’échelle et l’apparition concomitante
d’indéterminisme sous
forme d'imprévisibilité (chaos déterministe) vont apparaître :
si une
de ces 2 conditions n’est pas vérifiée
si la
nature des constituants élémentaires et la régularité de leur organisation
laisse présager des propriétés d’auto similarité.
Les phénomènes critiques correspondant aux transitions de
phase de 2° ordre de la matière remplissent ces
conditions :
divergence
de la portée des corrélations entre les molécules
fluctuations
de toute taille
absence
d’échelle caractéristique
Compte tenu de leur réponse spatiale « anormale » à une perturbation minime, cela les rapproche des systèmes dynamiques chaotiques et leur sensibilité aux conditions initiales. Ces systèmes adaptatifs et évolutifs sont donc des analogues temporels des phénomènes critiques.
L’étude de cette dynamique chaotique aboutit à une approche analogue à l’approche d’échelle: abandon de la notion de trajectoire, description probabiliste guidée par des invariants et des propriétés globales du flot de ces trajectoires.
La conclusion essentielle de cette approche…..à consonance très biologique :
la compréhension d’une structure sans échelle caractéristique, c’est à dire avec un grand nombre d’échelles spatiales et temporelles, exige une approche globale, dynamique et multi-échelles de l’ensemble du phénomène qui l’engendre. Il faut alors centrer l’étude sur les échanges entre les divers niveaux d’organisation. Ce sont les compromis entre les contraintes extérieures, les lois internes et les interactions entre les différentes parties du système qui doivent être décrits sous la forme d’un modèle , nécessairement global, d’organisation et de fonctionnement de cette structure.