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19.3 : La population humaine - Biologie

19.3 : La population humaine - Biologie


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Les concepts de la dynamique des populations animales peuvent être appliqués à la croissance de la population humaine. La croissance exponentielle à long terme comporte des risques potentiels de famine, de maladie et de décès à grande échelle, ainsi que les conséquences sociales du surpeuplement telles que l'augmentation de la criminalité.

La technologie humaine et en particulier notre exploitation de l'énergie contenue dans les combustibles fossiles ont provoqué des changements sans précédent dans l'environnement de la Terre, altérant les écosystèmes au point où certains risquent de s'effondrer. Les changements à l'échelle mondiale, y compris l'appauvrissement de la couche d'ozone, la désertification et la perte de la couche arable, et le changement climatique mondial sont causés par les activités humaines.

La population humaine mondiale croît actuellement de façon exponentielle (Figure 19.3.1).

Une conséquence du taux de croissance exponentiel est que le temps nécessaire pour ajouter un certain nombre d'humains à la population est de plus en plus court. La figure 19.3.2 montre que 123 ans ont été nécessaires pour ajouter 1 milliard d'humains entre 1804 et 1930, mais il n'a fallu que 24 ans pour ajouter les deux milliards de personnes entre 1975 et 1999. Cette accélération du taux de croissance commencera probablement à diminuer dans les années à venir. décennies. Malgré cela, la population continuera d'augmenter et la menace de surpopulation demeure, notamment parce que les dommages causés aux écosystèmes et à la biodiversité diminuent la capacité de charge humaine de la planète.

CONCEPT EN ACTION

Cliquez sur cette vue interactive de la façon dont les populations humaines ont changé au fil du temps.

Surmonter la régulation dépendante de la densité

Les humains sont uniques dans leur capacité à modifier leur environnement de multiples façons. Cette capacité est responsable de la croissance de la population humaine car elle réinitialise la capacité de charge et surmonte la régulation de la croissance dépendante de la densité. Une grande partie de cette capacité est liée à l'intelligence humaine, à la société et à la communication. Les humains construisent des abris pour se protéger des éléments et ont développé l'agriculture et les animaux domestiques pour augmenter leur approvisionnement alimentaire. De plus, les humains utilisent le langage pour communiquer cette technologie aux nouvelles générations, leur permettant d'améliorer leurs réalisations précédentes.

Les migrations et la santé publique sont d'autres facteurs de croissance de la population humaine. Les humains sont originaires d'Afrique, mais nous avons depuis migré vers presque toutes les terres habitables de la Terre, augmentant ainsi la superficie que nous avons colonisée. La santé publique, l'assainissement et l'utilisation d'antibiotiques et de vaccins ont diminué la capacité des maladies infectieuses à limiter la croissance de la population humaine dans les pays développés. Dans le passé, des maladies telles que la plaque bubonique du XIVe siècle ont tué entre 30 et 60 pour cent de la population européenne et réduit la population mondiale globale de 100 millions de personnes. Les maladies infectieuses continuent d'avoir un impact sur la croissance de la population humaine. Par exemple, l'espérance de vie en Afrique subsaharienne, qui augmentait de 1950 à 1990, a commencé à décliner après 1985 en grande partie à cause de la mortalité due au VIH/sida. La réduction de l'espérance de vie causée par le VIH/sida a été estimée à 7 ans pour 2005.1

La baisse de l'espérance de vie est un indicateur de taux de mortalité plus élevés et entraîne une baisse des taux de natalité.

La cause fondamentale de l'accélération du taux de croissance pour l'homme au cours des 200 dernières années a été la réduction du taux de mortalité due au développement des avancées technologiques de l'ère industrielle, l'urbanisation qui a soutenu ces technologies, et en particulier l'exploitation de l'énergie dans les ressources fossiles. carburants. Les combustibles fossiles sont responsables de l'augmentation spectaculaire des ressources disponibles pour la croissance de la population humaine grâce à l'agriculture (mécanisation, pesticides et engrais) et à la récolte des populations sauvages.

Structure par âge, croissance démographique et développement économique

La structure par âge d'une population est un facteur important dans la dynamique de la population. La structure par âge est la proportion d'une population dans différentes classes d'âge. Les modèles qui intègrent la structure par âge permettent une meilleure prévision de la croissance démographique, ainsi que la possibilité d'associer cette croissance au niveau de développement économique d'une région. Les pays à croissance rapide ont une forme pyramidale dans leurs diagrammes de structure par âge, montrant une prépondérance d'individus plus jeunes, dont beaucoup sont en âge de procréer (figure 19.3.3). Ce schéma est le plus souvent observé dans les pays sous-développés où les individus ne vivent pas jusqu'à un âge avancé en raison de conditions de vie moins qu'optimales et où le taux de natalité est élevé. Les structures par âge des zones à croissance lente, y compris les pays développés tels que les États-Unis, ont toujours une structure pyramidale, mais avec beaucoup moins d'individus jeunes et en âge de procréer et une plus grande proportion d'individus plus âgés. D'autres pays développés, comme l'Italie, ont une croissance démographique nulle. La structure par âge de ces populations est plus conique, avec un pourcentage encore plus élevé d'individus d'âge moyen et plus âgés. Les taux de croissance réels dans différents pays sont illustrés à la figure 19.3.3, les taux les plus élevés ayant tendance à se trouver dans les pays les moins développés économiquement d'Afrique et d'Asie.

CONNEXION ARTISTIQUE

Les diagrammes de structure par âge pour les populations à croissance rapide, à croissance lente et stables sont présentés aux étapes 1 à 3. À votre avis, quel type de changement de population représente l'étape 4 ?

Conséquences à long terme de la croissance exponentielle de la population humaine

De nombreuses prédictions désastreuses ont été faites sur la population mondiale conduisant à une crise majeure appelée « explosion démographique ». Dans le livre de 1968 La bombe démographique, le biologiste Dr Paul R. Ehrlich a écrit : « La bataille pour nourrir toute l'humanité est terminée. Dans les années 1970, des centaines de millions de personnes mourront de faim malgré tous les programmes d'urgence mis en place aujourd'hui. À cette date tardive, rien ne peut empêcher une augmentation substantielle du taux de mortalité mondial. »2 Alors que de nombreux critiques considèrent cette déclaration comme une exagération, les lois de la croissance exponentielle de la population sont toujours en vigueur et la croissance incontrôlée de la population humaine ne peut pas se poursuivre indéfiniment.

Les efforts visant à modérer le contrôle de la population ont conduit à la politique de l'enfant unique en Chine, qui impose des amendes aux couples urbains qui ont plus d'un enfant. En raison du fait que certains couples souhaitent avoir un héritier masculin, de nombreux couples chinois continuent d'avoir plus d'un enfant. L'efficacité de la politique à limiter la croissance démographique globale est controversée, tout comme la politique elle-même. De plus, il y a des histoires d'infanticides féminins ayant eu lieu dans certaines des zones les plus rurales du pays. Les programmes d'éducation à la planification familiale dans d'autres pays ont eu des effets très positifs sur la limitation des taux de croissance démographique et l'augmentation du niveau de vie. Malgré les politiques de contrôle de la population, la population humaine continue de croître. En raison de la nécessité qui s'ensuit de produire de plus en plus de nourriture pour nourrir notre population, les inégalités d'accès à la nourriture et aux autres ressources continueront de se creuser. Les Nations Unies estiment que la taille future de la population mondiale pourrait varier de 6 milliards (une diminution) à 16 milliards de personnes d'ici 2100. Il n'y a aucun moyen de savoir si la croissance de la population humaine se modérera au point où la crise décrite par le Dr Ehrlich sera évité.

Une autre conséquence de la croissance démographique est le changement et la dégradation de l'environnement naturel. De nombreux pays ont tenté de réduire l'impact humain sur le changement climatique en limitant leurs émissions de gaz à effet de serre. Cependant, un traité mondial sur le changement climatique reste insaisissable, et de nombreux pays sous-développés qui tentent d'améliorer leur situation économique peuvent être moins susceptibles d'accepter de telles dispositions sans compensation si cela signifie ralentir leur développement économique. En outre, le rôle de l'activité humaine dans le changement climatique est devenu une question sociopolitique très débattue dans certains pays développés, dont les États-Unis. Ainsi, nous entrons dans l'avenir avec une incertitude considérable quant à notre capacité à freiner la croissance de la population humaine et à protéger notre environnement pour maintenir la capacité de charge de l'espèce humaine.

CONCEPT EN ACTION

Visitez ce site Web et sélectionnez « Lancer le film » pour une animation traitant des impacts mondiaux de la croissance de la population humaine.

Résumé de la section

La population humaine de la Terre croît de façon exponentielle. Les humains ont augmenté leur capacité de charge grâce à la technologie, à l'urbanisation et à l'exploitation de l'énergie des combustibles fossiles. La structure par âge d'une population permet de prédire la croissance de la population. La croissance incontrôlée de la population humaine pourrait avoir des effets désastreux à long terme sur le bien-être humain et les écosystèmes de la Terre.

Connexions artistiques

Figure 19.3.3 Les diagrammes de structure par âge pour les populations à croissance rapide, à croissance lente et stables sont présentés aux étapes 1 à 3. À votre avis, quel type de changement de population représente l'étape 4 ?

Le stade 4 représente une population en déclin.

Choix multiple

Un pays avec une croissance démographique nulle est susceptible d'être ________.

A. en Afrique
B. en Asie
C. économiquement développé
D. économiquement sous-développé

C

Quel type de pays a la plus grande proportion de jeunes ?

A. économiquement développé
B. économiquement sous-développé
C. pays à croissance démographique nulle
D. pays d'Europe

B

Lequel des éléments suivants est ne pas une façon dont les humains ont augmenté la capacité de charge de l'environnement?

A. l'agriculture
B. utiliser de grandes quantités de ressources naturelles
C. la domestication des animaux
D. l'utilisation de la langue

B

Réponse libre

Décrivez les structures par âge dans les pays à croissance rapide, les pays à croissance lente et les pays à croissance démographique nulle.

Les pays à croissance rapide ont une grande partie de la population en âge de procréer ou plus jeune. Les populations à croissance plus lente ont un pourcentage plus faible de ces individus, et les pays à croissance démographique nulle ont un pourcentage encore plus faible. D'un autre côté, une proportion élevée de personnes âgées est observée principalement dans les pays à croissance zéro, et une faible proportion est plus fréquente dans les pays à croissance rapide.

Notes de bas de page

  1. 1 Danny Dorling, Mary Shaw et George Davey Smith, « Global Inequality of Life Expectancy due to AIDS », BMJ 332, non. 7542 (mars 2006) : 662-664, doi : 10.1136/bmj.332.7542.662.
  2. 2 Paul R. Erlich, prologue de La bombe démographique, (1968 ; réédité, New York : Ballantine, 1970).

Glossaire

pyramide des ages
la distribution de la proportion de membres de la population dans chaque classe d'âge

L'intelligence artificielle appliquée au génome identifie un ancêtre humain inconnu

Jaume Bertranpetit, chercheur à l'Institut de Biologie de l'évolution, et Oscar Lao, chercheur au Center for Genomic Regulation, ont codirigé l'étude. Crédit : Pilar Rodriguez

En combinant des algorithmes d'apprentissage profond et des méthodes statistiques, des chercheurs de l'Institut de biologie évolutive (IBE), du Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) du Center for Genomic Regulation (CRG) et de l'Institut de génomique de l'Université de Tartu ont identifié, dans le génome d'individus asiatiques, l'empreinte d'un nouvel hominidé qui s'est croisé avec ses ancêtres il y a des dizaines de milliers d'années.

L'analyse informatique moderne de l'ADN humain suggère que l'espèce éteinte était un hybride de Néandertaliens et de Denisoviens et croisée avec des humains modernes d'Out of Africa en Asie. Cette découverte expliquerait que l'hybride trouvé cet été dans les grottes de Denisova - la progéniture d'une mère néandertalienne et d'un père Denisovan - n'était pas un cas isolé, mais faisait plutôt partie d'un processus d'introgression plus général.

L'étude, publiée dans Communication Nature, utilise pour la première fois l'apprentissage en profondeur pour rendre compte de l'évolution humaine, ouvrant la voie à l'application de cette technologie à d'autres questions en biologie, génomique et évolution.

Les humains ont eu des descendants avec une espèce qui nous est inconnue

L'une des façons de distinguer deux espèces est que, bien que les deux puissent se reproduire, elles ne produisent généralement pas de descendants fertiles. Cependant, ce concept est beaucoup plus complexe lorsqu'il s'agit d'espèces éteintes. En fait, l'histoire racontée par l'ADN humain actuel brouille les lignes de ces limites, préservant des fragments d'hominidés d'autres espèces, comme les Néandertaliens et les Dénisoviens, qui ont coexisté avec les humains modernes il y a plus de 40 000 ans en Eurasie.

Maintenant, les chercheurs de l'étude ont utilisé des algorithmes d'apprentissage en profondeur pour identifier un nouvel ancêtre de l'homme jusqu'alors inconnu qui se serait croisé avec l'homme moderne il y a des dizaines de milliers d'années. "Il y a environ 80 000 ans, le soi-disant Out of Africa s'est produit, lorsqu'une partie de la population humaine, qui était déjà composée d'humains modernes, a abandonné le continent africain et a migré vers d'autres continents, donnant naissance à toutes les populations actuelles", a expliqué Jaume. Bertranpetit, chercheur principal au BIE et chef de département à l'UPF. "Nous savons qu'à partir de cette époque, les humains modernes se sont croisés avec les Néandertaliens sur tous les continents, sauf l'Afrique, et avec les Dénisoviens en Océanie et probablement en Asie du Sud-Est, bien que la preuve de croisements avec une troisième espèce éteinte n'avait pas été confirmée avec certitude".

Apprentissage profond : décrypter les clés de l'évolution humaine dans l'ADN ancien

Jusqu'ici, l'existence du troisième ancêtre n'était qu'une théorie qui expliquerait l'origine de certains fragments du génome humain actuel (une partie de l'équipe impliquée dans cette étude avait déjà posé l'existence de l'hominidé éteint dans une étude précédente). Cependant, le deep learning a permis de faire le passage de l'ADN à la démographie des populations ancestrales.

Le problème auquel les enquêteurs ont dû faire face est que les modèles démographiques qu'ils ont analysés sont beaucoup plus complexes que tout ce qui est considéré à ce jour et qu'il n'y avait pas d'outils statistiques disponibles pour les analyser. L'apprentissage profond "est un algorithme qui imite la façon dont fonctionne le système nerveux des mammifères, avec différents neurones artificiels qui se spécialisent et apprennent à détecter, dans les données, des modèles qui sont importants pour effectuer une tâche donnée", a déclaré Òscar Lao, chercheur principal au CNAG-CRG et expert dans ce type de simulation. "Nous avons utilisé cette propriété pour que l'algorithme apprenne à prédire la démographie humaine à l'aide de génomes obtenus grâce à des centaines de milliers de simulations. Chaque fois que nous exécutons une simulation, nous parcourons un chemin possible dans l'histoire de l'humanité. De toutes les simulations, l'apprentissage en profondeur permet d'observer ce qui fait s'emboîter le puzzle ancestral."

Un hominidé éteint pourrait expliquer l'histoire de l'humanité

L'analyse de l'apprentissage en profondeur a révélé que l'hominidé éteint est probablement un descendant des populations de Néandertal et de Denisovan. La découverte d'un fossile présentant ces caractéristiques cet été semblerait confirmer les conclusions de l'étude, consolidant l'hypothèse de cette troisième espèce ou population qui coexistait avec les êtres humains modernes et s'accouplait avec eux. "Notre théorie coïncide avec le spécimen hybride découvert récemment à Denisova, bien que nous ne puissions pas encore exclure d'autres possibilités", a déclaré Mayukh Mondal, chercheur à l'Université de Tartu et ancien chercheur au BIE.


19.3 La population humaine

Les concepts de la dynamique des populations animales peuvent être appliqués à la croissance de la population humaine. Les humains ne sont pas uniques dans leur capacité à modifier leur environnement. Par exemple, les barrages de castors modifient l'environnement du cours d'eau où ils sont construits. Les humains, cependant, ont la capacité de modifier leur environnement pour augmenter sa capacité de charge, parfois au détriment d'autres espèces. La population humaine de la Terre et son utilisation des ressources augmentent rapidement, au point que certains s'inquiètent de la capacité de l'environnement terrestre à soutenir sa population humaine. La croissance exponentielle à long terme comporte des risques potentiels de famine, de maladie et de décès à grande échelle, ainsi que les conséquences sociales du surpeuplement telles que l'augmentation de la criminalité.

La technologie humaine et en particulier notre exploitation de l'énergie contenue dans les combustibles fossiles ont provoqué des changements sans précédent dans l'environnement de la Terre, altérant les écosystèmes au point où certains peuvent être en danger de s'effondrer. Les changements à l'échelle mondiale, y compris l'appauvrissement de la couche d'ozone, la désertification et la perte de la couche arable, et le changement climatique mondial sont causés par les activités humaines.

La population humaine mondiale est actuellement en croissance exponentielle ([link]).

La croissance de la population humaine depuis 1000 après JC est exponentielle.

Une conséquence du taux de croissance exponentiel est que le temps nécessaire pour ajouter un certain nombre d'humains à la population est de plus en plus court. [lien] montre que 123 ans ont été nécessaires pour ajouter 1 milliard d'humains entre 1804 et 1930, mais il n'a fallu que 24 ans pour ajouter les deux milliards de personnes entre 1975 et 1999. Cette accélération du taux de croissance va probablement commencer à diminuer dans les prochaines décennies . Malgré cela, la population continuera d'augmenter et la menace de surpopulation demeure, notamment parce que les dommages causés aux écosystèmes et à la biodiversité diminuent la capacité de charge humaine de la planète.

Le temps entre l'ajout de chaque milliard d'êtres humains sur Terre diminue avec le temps. (crédit : modification d'œuvre par Ryan T. Cragun)


Structure par âge, croissance démographique et développement économique

La structure par âge d'une population est un facteur important dans la dynamique de la population. La structure par âge est la proportion d'une population dans différentes tranches d'âge. La structure par âge permet une meilleure prévision de la croissance démographique, ainsi que la possibilité d'associer cette croissance au niveau de développement économique de la région. Les pays à croissance rapide ont une forme pyramidale dans leurs diagrammes de structure par âge, montrant une prépondérance d'individus plus jeunes, dont beaucoup sont en âge de procréer ou le seront bientôt (Figure 3). Ce schéma est le plus souvent observé dans les pays sous-développés où les individus ne vivent pas jusqu'à un âge avancé en raison de conditions de vie moins qu'optimales. Les structures par âge des zones à croissance lente, y compris les pays développés tels que les États-Unis, ont toujours une structure pyramidale, mais avec beaucoup moins d'individus jeunes et en âge de procréer et une plus grande proportion d'individus plus âgés. D'autres pays développés, comme l'Italie, ont une croissance démographique nulle.La structure par âge de ces populations est plus conique, avec un pourcentage encore plus élevé d'individus d'âge moyen et plus âgés. Les taux de croissance réels dans différents pays sont illustrés à la figure 4, les taux les plus élevés ayant tendance à se trouver dans les pays les moins développés économiquement d'Afrique et d'Asie.

Question de pratique

Figure 3. Des diagrammes de structure par âge typiques sont présentés. Le diagramme de croissance rapide se rétrécit jusqu'à un point, indiquant que le nombre d'individus diminue rapidement avec l'âge. Dans le modèle à croissance lente, le nombre d'individus diminue régulièrement avec l'âge. Les diagrammes de population stable sont arrondis en haut, montrant que le nombre d'individus par tranche d'âge diminue progressivement, puis augmente pour la partie la plus âgée de la population.

Les diagrammes de structure par âge pour les populations à croissance rapide, à croissance lente et stables sont présentés aux étapes 1 à 3. À votre avis, quel type de changement de population représente l'étape 4 ?

Figure 4. Le taux de croissance en pourcentage de la population dans différents pays est indiqué. Notez que la croissance la plus élevée se produit dans les pays moins développés économiquement en Afrique et en Asie.


Contenu

Le concept de course Modifier

Le concept de « race » en tant que système de classification des humains basé sur des caractéristiques physiques visibles a émergé au cours des cinq derniers siècles, influencé par le colonialisme européen. [8] [9] Le concept s'est manifesté sous différentes formes basées sur les conditions sociales d'un groupe particulier, souvent utilisé pour justifier un traitement inégal. Les premières tentatives influentes de classer les humains en races distinctes incluent 4 races dans le livre de Carl Linnaeus Systema Naturae (Homo européen, asiatique, américain, et après) [10] [11] et 5 courses chez Johann Friedrich Blumenbach Sur la variété naturelle de l'humanité. [12] Notamment, au cours des siècles suivants, les érudits ont plaidé pour n'importe où de 3 à plus de 60 catégories de race. [13] Les concepts de race ont changé au sein d'une société au fil du temps, par exemple, aux États-Unis, les désignations sociales et juridiques de « Blanc » ont été appliquées de manière incohérente aux Amérindiens, aux Arabes américains et aux Américains d'origine asiatique, entre autres groupes (Voir l'article principal : Définitions de la blancheur aux États-Unis). Les catégories raciales varient également dans le monde entier, par exemple, la même personne peut être perçue comme appartenant à une catégorie différente aux États-Unis par rapport au Brésil. [14] En raison de l'arbitraire inhérent au concept de race, il est difficile de le relier à la biologie d'une manière directe.

Race et variation génétique humaine Modifier

Il existe un large consensus dans les sciences biologiques et sociales selon lequel la race est une construction sociale et non une représentation précise de la variation génétique humaine. [15] [16] [17] Les humains sont remarquablement génétiquement similaires, partageant environ 99,9% de leur code génétique les uns avec les autres. Nous voyons néanmoins une grande variation individuelle dans le phénotype, qui résulte à la fois de différences génétiques et d'interactions complexes gène-environnement. La grande majorité de cette variation génétique se produit dans regroupe très peu de variation génétique différencie entre groupes. [18] Fondamentalement, les différences génétiques entre les groupes qui existent ne correspondent pas aux catégories de race socialement reconnues. De plus, bien que les populations humaines présentent un certain regroupement génétique dans l'espace géographique, la variation génétique humaine est «clinale» ou continue. [19] [20] Ceci, en plus du fait que différents traits varient sur différents clines, rend impossible de tracer des limites génétiques discrètes autour des groupes humains. Enfin, les connaissances de l'ADN ancien révèlent qu'aucune population humaine n'est « pure » – toutes les populations représentent une longue histoire de migration et de mélange. [21] Par exemple, la constitution génétique des populations européennes a été massivement transformée par des vagues de migrations d'agriculteurs du Proche-Orient il y a entre 8 500 et 5 000 ans et d'éleveurs Yamnaya de la steppe eurasienne commençant il y a environ 4 500 ans. [22] [23]

La variation génétique résulte de mutations, de la sélection naturelle, de la migration entre les populations (flux de gènes) et du remaniement des gènes par la reproduction sexuée. [24] Les mutations conduisent à un changement dans la structure de l'ADN, car l'ordre des bases est réarrangé. En conséquence, différentes protéines polypeptidiques sont codées. Certaines mutations peuvent être positives et peuvent aider l'individu à survivre plus efficacement dans son environnement. La variation est contrecarrée par la sélection naturelle et par la dérive génétique note également l'effet fondateur, lorsqu'un petit nombre de fondateurs initiaux établit une population qui commence donc avec un faible degré de variation génétique. [25] L'hérédité épigénétique implique des changements héréditaires du phénotype (apparence) ou de l'expression génique provoqués par des mécanismes autres que des changements dans la séquence d'ADN. [26]

Les phénotypes humains sont hautement polygéniques (dépendants de l'interaction de nombreux gènes) et sont influencés par l'environnement ainsi que par la génétique.

La diversité nucléotidique est basée sur des mutations simples, des polymorphismes nucléotidiques simples (SNP). La diversité nucléotidique entre les humains est d'environ 0,1 pour cent (une différence pour mille nucléotides entre deux humains choisis au hasard). Cela représente environ trois millions de SNP (puisque le génome humain compte environ trois milliards de nucléotides). On estime à dix millions le nombre de SNP dans la population humaine. [27]

La recherche a montré que la variation non-SNP (structurelle) représente plus de variation génétique humaine que la diversité d'un seul nucléotide. La variation structurelle comprend la variation du nombre de copies et les résultats des suppressions, inversions, insertions et duplications. On estime qu'environ 0,4 à 0,6 pour cent des génomes de personnes non apparentées diffèrent. [28] [29]

De nombreuses recherches scientifiques ont été organisées autour de la question de savoir s'il existe ou non une base génétique pour la race. Selon Luigi Luca Cavalli-Sforza, « D'un point de vue scientifique, le concept de race n'a pas réussi à obtenir de consensus, aucun n'est probable, étant donné la variation progressive de l'existence. On peut objecter que les stéréotypes raciaux ont une cohérence qui permet même le profane pour classer les individus.Cependant, les principaux stéréotypes, tous basés sur la couleur de la peau, la couleur et la forme des cheveux, et les traits du visage, reflètent des différences superficielles qui ne sont pas confirmées par une analyse plus approfondie avec des traits génétiques plus fiables et dont l'origine date de l'évolution récente principalement sous l'effet du climat et peut-être de la sélection sexuelle". [30] [31] [32] [33] [34] [35]

Les scientifiques qui étudient la variation humaine ont utilisé une série de méthodes pour caractériser la variation des différentes populations.

Premières études sur les traits, les protéines et les gènes Modifier

Les premières tentatives de classification raciale ont mesuré les traits de surface, en particulier la couleur de la peau, la couleur et la texture des cheveux, la couleur des yeux et la taille et la forme de la tête. (Les mesures de ces derniers par craniométrie ont été discréditées à plusieurs reprises à la fin du XIXe et au milieu du XXe siècle en raison d'un manque de corrélation entre les traits phénotypiques et la catégorisation raciale. [36] ) En réalité, l'adaptation biologique joue le plus grand rôle dans ces caractéristiques corporelles et Type de peau. Une poignée relative de gènes explique les facteurs hérités qui façonnent l'apparence d'une personne. [37] [38] Les humains ont environ 19 000 à 20 000 gènes codant pour les protéines humaines. [39] Richard Sturm et David Duffy décrivent 11 gènes qui affectent la pigmentation de la peau et expliquent la plupart des variations de la couleur de la peau humaine, dont les plus significatifs sont MC1R, ASIP, OCA2 et TYR. [40] Il existe des preuves que jusqu'à 16 gènes différents pourraient être responsables de la couleur des yeux chez l'homme, cependant, les deux principaux gènes associés à la variation de la couleur des yeux sont OCA2 et HERC2, et les deux sont localisés dans le chromosome 15. [41]

Analyse des protéines sanguines et génétique intergroupe Modifier

Avant la découverte de l'ADN, les scientifiques utilisaient des protéines sanguines (les systèmes de groupes sanguins humains) pour étudier la variation génétique humaine. Des recherches menées par Ludwik et Hanka Herschfeld pendant la Première Guerre mondiale ont révélé que l'incidence des groupes sanguins A et B différait selon la région, par exemple, parmi les Européens, 15 % appartenaient au groupe B et 40 % au groupe A. Les Européens de l'Est et les Russes avaient une incidence plus élevée du groupe B les gens de l'Inde avaient la plus grande incidence. Les Herschfeld ont conclu que les humains comprenaient deux "races biochimiques", originaires séparément. Il a été émis l'hypothèse que ces deux races se sont ensuite mélangées, ce qui a donné les modèles des groupes A et B. Ce fut l'une des premières théories des différences raciales à inclure l'idée que la variation humaine n'était pas en corrélation avec la variation génétique. On s'attendait à ce que les groupes avec des proportions similaires de groupes sanguins soient plus étroitement liés, mais au lieu de cela, il a souvent été constaté que les groupes séparés par de grandes distances (comme ceux de Madagascar et de Russie) avaient des incidences similaires. [42] Il a été découvert plus tard que le système de groupe sanguin ABO n'est pas seulement commun aux humains, mais partagé avec d'autres primates, [43] et est probablement antérieur à tous les groupes humains. [44]

En 1972, Richard Lewontin a exécuté un FST analyse statistique utilisant 17 marqueurs (y compris les protéines des groupes sanguins). Il a constaté que la majorité des différences génétiques entre les humains (85,4 pour cent) ont été trouvées au sein d'une population, 8,3 pour cent ont été trouvées entre les populations au sein d'une race et 6,3 pour cent ont été trouvées pour différencier les races (caucasiens, africains, mongoloïdes, aborigènes d'Asie du Sud, amérindiens, Océaniens et aborigènes australiens dans son étude). Depuis lors, d'autres analyses ont trouvé FST des valeurs de 6 à 10 pour cent entre les groupes humains continentaux, de 5 à 15 pour cent entre différentes populations sur le même continent et de 75 à 85 pour cent au sein des populations. [45] [46] [47] [48] [49] Cette vue a été affirmée par l'Association Anthropologique américaine et l'Association américaine d'Anthropologues Physiques depuis. [50]

Critiques de l'analyse des protéines sanguines Modifier

Tout en reconnaissant l'observation de Lewontin selon laquelle les humains sont génétiquement homogènes, l'AWF Edwards dans son article de 2003 intitulé « Human Genetic Diversity : Lewontin's Fallacy » a soutenu que l'information distinguant les populations les unes des autres est cachée dans la structure de corrélation des fréquences alléliques, ce qui permet de classer les individus à l'aide de mathématiques technique. Edwards a fait valoir que même si la probabilité d'erreur de classification d'un individu sur la base d'un seul marqueur génétique atteignait 30% (comme Lewontin l'a signalé en 1972), la probabilité d'erreur de classification est proche de zéro si suffisamment de marqueurs génétiques sont étudiés simultanément. Edwards considérait l'argument de Lewontin comme basé sur une position politique, niant les différences biologiques pour plaider en faveur de l'égalité sociale. [51] L'article d'Edwards est réimprimé, commenté par des experts tels que Noah Rosenberg et mis en contexte dans une interview avec le philosophe des sciences Rasmus Grønfeldt Winther dans une anthologie récente. [52]

Comme mentionné précédemment, Edwards critique l'article de Lewontin car il a pris 17 traits différents et les a analysés indépendamment, sans les regarder en conjonction avec une autre protéine. Ainsi, il aurait été assez commode pour Lewontin de conclure que le naturalisme racial n'est pas tenable, selon son argument. [53] Sesardic a également renforcé le point de vue d'Edwards, car il a utilisé une illustration faisant référence aux carrés et aux triangles, et a montré que si vous regardez un trait isolément, ce sera probablement un mauvais prédicateur du groupe auquel appartient l'individu. [54] En revanche, dans un article de 2014, réimprimé dans le volume 2018 d'Edwards Cambridge University Press, Rasmus Grønfeldt Winther soutient que « l'erreur de Lewontin » est effectivement un terme impropre, car il y a vraiment deux ensembles différents de méthodes et de questions en jeu dans l'étude la structure de la population génomique de notre espèce : « partitionnement de la variance » et « analyse de clustering ». Selon Winther, ce sont « les deux faces d'une même pièce mathématique » et aucune « n'implique nécessairement quoi que ce soit à propos de la réalité des groupes humains." [55]

Études actuelles de la génétique des populations Modifier

Les chercheurs utilisent actuellement des tests génétiques, qui peuvent impliquer des centaines (ou des milliers) de marqueurs génétiques ou l'ensemble du génome.

Modifier la structure

Il existe plusieurs méthodes pour examiner et quantifier les sous-groupes génétiques, y compris l'analyse en grappes et en composantes principales. Les marqueurs génétiques des individus sont examinés pour trouver la structure génétique d'une population. Alors que les sous-groupes se chevauchent lors de l'examen des variantes d'un seul marqueur, lorsqu'un certain nombre de marqueurs sont examinés, différents sous-groupes ont une structure génétique moyenne différente. Un individu peut être décrit comme appartenant à plusieurs sous-groupes. Ces sous-groupes peuvent être plus ou moins distincts, selon le degré de chevauchement avec d'autres sous-groupes. [56]

Dans l'analyse de cluster, le nombre de clusters à rechercher K est déterminé à l'avance à quel point les clusters sont distincts varie.

Les résultats obtenus à partir des analyses de cluster dépendent de plusieurs facteurs :

  • Un grand nombre de marqueurs génétiques étudiés facilite la recherche de clusters distincts. [57]
  • Certains marqueurs génétiques varient plus que d'autres, il en faut donc moins pour trouver des groupes distincts. [58] Les marqueurs informatifs sur l'ascendance présentent des fréquences sensiblement différentes entre les populations de différentes régions géographiques. À l'aide des AIM, les scientifiques peuvent déterminer le continent d'origine ancestral d'une personne en se basant uniquement sur son ADN. Les AIM peuvent également être utilisés pour déterminer les proportions de mélange de quelqu'un. [59]
  • Plus il y a d'individus étudiés, plus il devient facile de détecter des clusters distincts (le bruit statistique est réduit). [58]
  • La faible variation génétique rend plus difficile la recherche de grappes distinctes. [58] Une plus grande distance géographique augmente généralement la variation génétique, ce qui facilite l'identification des grappes. [60]
  • Une structure de cluster similaire est observée avec différents marqueurs génétiques lorsque le nombre de marqueurs génétiques inclus est suffisamment grand. La structure de clustering obtenue avec différentes techniques statistiques est similaire. Une structure de cluster similaire se trouve dans l'échantillon d'origine avec un sous-échantillon de l'échantillon d'origine. [61]

Des études récentes ont été publiées en utilisant un nombre croissant de marqueurs génétiques. [58] [61] [62] [63] [64] [65]

Distance Modifier

La distance génétique est la divergence génétique entre les espèces ou les populations d'une espèce. Il peut comparer la similitude génétique d'espèces apparentées, telles que les humains et les chimpanzés. Au sein d'une espèce, la distance génétique mesure la divergence entre les sous-groupes. La distance génétique est significativement corrélée à la distance géographique entre les populations, un phénomène parfois appelé « isolement par la distance ». [66] La distance génétique peut être le résultat de frontières physiques restreignant le flux génétique comme les îles, les déserts, les montagnes ou les forêts. La distance génétique est mesurée par l'indice de fixation (FST). FST est la corrélation entre des allèles choisis au hasard dans un sous-groupe et une population plus large. Elle est souvent exprimée en proportion de la diversité génétique. Cette comparaison de la variabilité génétique au sein (et entre) des populations est utilisée en génétique des populations. Les valeurs vont de 0 à 1 zéro indique que les deux populations se reproduisent librement, et une indiquerait que deux populations sont séparées.

De nombreuses études placent la moyenne FST distance entre les races humaines à environ 0,125. Henry Harpending a soutenu que cette valeur implique à l'échelle mondiale une « parenté entre deux individus de la même population humaine équivaut à une parenté entre grand-parent et petit-enfant ou entre demi-frères et sœurs ». En fait, les formules dérivées de l'article de Harpending dans la section « Parenté dans une population subdivisée » impliquent que deux individus non apparentés de la même race ont un coefficient de parenté plus élevé (0,125) qu'un individu et son demi-frère métis (0,109) . [67]

Critiques de FST Éditer

Tout en reconnaissant que FST reste utile, un certain nombre de scientifiques ont écrit sur d'autres approches pour caractériser la variation génétique humaine. [68] [69] [70] Long & Kittles (2009) a déclaré que FST n'a pas réussi à identifier une variation importante et que lorsque l'analyse ne comprend que les humains, FST = 0,119, mais l'ajout de chimpanzés ne l'augmente qu'à FST = 0,183. [68] Mountain & Risch (2004) ont soutenu qu'un FST une estimation de 0,10 à 0,15 n'exclut pas une base génétique pour les différences phénotypiques entre les groupes et qu'un faible FST L'estimation n'implique pas grand-chose sur la mesure dans laquelle les gènes contribuent aux différences entre les groupes. [69] Pearse & Crandall 2004 ont écrit que FST les chiffres ne permettent pas de faire la distinction entre une situation de forte migration entre populations avec une longue période de divergence, et celle d'une histoire partagée relativement récente mais sans flux génétique en cours. [70] Dans leur article de 2015, Keith Hunley, Graciela Cabana et Jeffrey Long (qui avaient précédemment critiqué la méthodologie statistique de Lewontin avec Rick Kittles [50] ) recalculent la répartition de la diversité humaine en utilisant un modèle plus complexe que Lewontin et ses successeurs. Ils concluent : « En résumé, nous sommes d'accord avec la conclusion de Lewontin selon laquelle les classifications raciales occidentales n'ont aucune signification taxonomique, et nous espérons que cette recherche, qui prend en compte notre compréhension actuelle de la structure de la diversité humaine, place sa découverte fondamentale sur des pied évolutif." [71]

Les anthropologues (tels que C. Loring Brace), [72] le philosophe Jonathan Kaplan et le généticien Joseph Graves [73] ont soutenu que s'il est possible de trouver des variations biologiques et génétiques correspondant à peu près à la race, cela est vrai pour presque toutes les populations géographiquement distinctes. : la structure en cluster des données génétiques dépend des hypothèses initiales du chercheur et des populations échantillonnées. Lorsqu'on échantillonne des groupes continentaux, les grappes deviennent continentales avec d'autres modèles d'échantillonnage, les grappes seraient différentes. Weiss et Fullerton notent que si l'on échantillonnait uniquement des Islandais, des Mayas et des Maoris, trois groupes distincts formeraient toutes les autres populations qui seraient composées de mélanges génétiques de matériel maori, islandais et maya. [74] Kaplan conclut donc que, bien que les différences de fréquences alléliques particulières puissent être utilisées pour identifier des populations qui correspondent vaguement aux catégories raciales courantes dans le discours social occidental, les différences n'ont pas plus de signification biologique que les différences trouvées entre toutes les populations humaines ( par exemple, l'espagnol et le portugais). [75]

Analyses historiques et géographiques Modifier

La structure génétique de la population actuelle n'implique pas que des groupes ou des composants différents n'indiquent qu'un seul foyer ancestral par groupe, par exemple, un groupe génétique aux États-Unis comprend des Hispaniques d'ascendance européenne, amérindienne et africaine. [57]

Les analyses géographiques tentent d'identifier les lieux d'origine, leur importance relative et les causes possibles de la variation génétique dans une zone. Les résultats peuvent être présentés sous forme de cartes montrant la variation génétique. Cavalli-Sforza et ses collègues soutiennent que si les variations génétiques sont étudiées, elles correspondent souvent à des migrations de population dues à de nouvelles sources de nourriture, à l'amélioration des transports ou à des changements de pouvoir politique.Par exemple, en Europe, la direction la plus significative de la variation génétique correspond à la propagation de l'agriculture du Moyen-Orient à l'Europe il y a entre 10 000 et 6 000 ans. [76] Une telle analyse géographique fonctionne mieux en l'absence de récentes migrations rapides à grande échelle.

Les analyses historiques utilisent les différences de variation génétique (mesurées par la distance génétique) comme une horloge moléculaire indiquant la relation évolutive des espèces ou des groupes, et peuvent être utilisées pour créer des arbres évolutifs reconstituant les séparations de population. [76]

Les résultats de la recherche sur l'ascendance génétique sont pris en charge s'ils concordent avec les résultats de la recherche dans d'autres domaines, tels que la linguistique ou l'archéologie. [76] Cavalli-Sforza et ses collègues ont soutenu qu'il existe une correspondance entre les familles de langues trouvées dans la recherche linguistique et l'arbre de population qu'ils ont trouvé dans leur étude de 1994. Il y a généralement des distances génétiques plus courtes entre les populations utilisant des langues de la même famille linguistique. On trouve également des exceptions à cette règle, par exemple les Sami, qui sont génétiquement associés à des populations parlant des langues d'autres familles linguistiques. Les Sami parlent une langue ouralienne, mais sont génétiquement principalement européens. On prétend que cela résulte de la migration (et du métissage) avec les Européens tout en conservant leur langue d'origine. Un accord existe également entre les dates de recherche en archéologie et celles calculées à partir de la distance génétique. [58] [76]

Études d'auto-identification Modifier

Jorde et Wooding ont découvert que bien que les grappes de marqueurs génétiques soient corrélées avec certains concepts traditionnels de race, les corrélations étaient imparfaites et imprécises en raison de la nature continue et chevauchante de la variation génétique, notant que l'ascendance, qui peut être déterminée avec précision, n'est pas équivalente à la notion de race. [77]

Une étude réalisée en 2005 par Tang et ses collègues a utilisé 326 marqueurs génétiques pour déterminer les grappes génétiques. Les 3 636 sujets, originaires des États-Unis et de Taïwan, se sont auto-identifiés comme appartenant à des groupes ethniques blancs, afro-américains, est-asiatiques ou hispaniques. L'étude a révélé "une correspondance presque parfaite entre le cluster génétique et le SIRE pour les principaux groupes ethniques vivant aux États-Unis, avec un taux de divergence de seulement 0,14 pour cent". [57] Paschou et al. ont trouvé un accord "essentiellement parfait" entre 51 populations d'origine auto-identifiées et la structure génétique de la population, en utilisant 650 000 marqueurs génétiques. La sélection de marqueurs génétiques informatifs a permis une réduction à moins de 650, tout en conservant une précision quasi totale. [78]

La correspondance entre les groupes génétiques dans une population (comme la population américaine actuelle) et la race ou les groupes ethniques auto-identifiés ne signifie pas qu'un tel groupe (ou groupe) correspond à un seul groupe ethnique. Les Afro-Américains ont un mélange génétique européen estimé à 20 à 25 pour cent. Les Hispaniques ont des ancêtres européens, amérindiens et africains. [57] Au Brésil, il y a eu un mélange important entre les Européens, les Amérindiens et les Africains. En conséquence, les différences de couleur de peau au sein de la population ne sont pas progressives et il existe des associations relativement faibles entre la race autodéclarée et l'ascendance africaine. [79] [80] L'auto-classification ethnoraciale chez les Brésiliens n'est certainement pas aléatoire en ce qui concerne l'ascendance individuelle du génome, mais la force de l'association entre le phénotype et la proportion médiane d'ascendance africaine varie largement selon la population. [81]

Critique des études de distance génétique et des clusters Modifier

Les distances génétiques augmentent généralement continuellement avec la distance géographique, ce qui rend une ligne de démarcation arbitraire. Deux colonies voisines présenteront une différence génétique l'une par rapport à l'autre, qui pourrait être définie comme une race. Par conséquent, les tentatives de classification des races imposent une discontinuité artificielle à un phénomène naturel. Cela explique pourquoi les études sur la structure génétique des populations donnent des résultats variables, selon la méthodologie. [82]

Rosenberg et ses collègues (2005) ont soutenu, sur la base d'une analyse par grappes des 52 populations du panel de la diversité génétique humaine, que les populations ne varient pas toujours de manière continue et que la structure génétique d'une population est cohérente si suffisamment de marqueurs génétiques (et de sujets) sont inclus.

L'examen de la relation entre la distance génétique et géographique soutient une vision dans laquelle les grappes surviennent non pas comme un artefact du schéma d'échantillonnage, mais à partir de petits sauts discontinus dans la distance génétique pour la plupart des paires de population des côtés opposés des barrières géographiques, par rapport à la distance génétique. pour les paires du même côté. Ainsi, l'analyse de l'ensemble de données à 993 locus corrobore nos résultats antérieurs : si suffisamment de marqueurs sont utilisés avec un échantillon mondial suffisamment grand, les individus peuvent être divisés en groupes génétiques qui correspondent aux principales subdivisions géographiques du globe, certains individus provenant d'emplacements géographiques intermédiaires ayant appartenance mixte aux clusters qui correspondent aux régions voisines.

Ils ont également écrit, concernant un modèle avec cinq clusters correspondant à l'Afrique, l'Eurasie (Europe, Moyen-Orient et Asie centrale/du Sud), l'Asie de l'Est, l'Océanie et les Amériques :

Pour les paires de population du même groupe, à mesure que la distance géographique augmente, la distance génétique augmente de manière linéaire, conformément à une structure de population clinale. Cependant, pour les paires de différents clusters, la distance génétique est généralement plus grande que celle entre les paires intra-clusters qui ont la même distance géographique. Par exemple, les distances génétiques pour les paires de populations avec une population en Eurasie et l'autre en Asie de l'Est sont plus grandes que celles des paires à distance géographique équivalente en Eurasie ou en Asie de l'Est. En gros, ce sont ces petits sauts discontinus de distance génétique - à travers les océans, l'Himalaya et le Sahara - qui fournissent la base de la capacité de STRUCTURE à identifier des clusters qui correspondent à des régions géographiques. [61]

Cela s'applique aux populations dans leurs foyers ancestraux lorsque les migrations et le flux génétique étaient lents, les migrations rapides présentent des caractéristiques différentes. Tang et ses collègues (2004) ont écrit : « nous n'avons détecté qu'une modeste différenciation génétique entre les différents lieux géographiques actuels au sein de chaque groupe racial/ethnique. - est le principal déterminant de la structure génétique de la population américaine". [57]

L'analyse de cluster a été critiquée car le nombre de clusters à rechercher est décidé à l'avance, avec différentes valeurs possibles (bien qu'avec des degrés de probabilité variables). [83] L'analyse en composantes principales ne décide pas à l'avance du nombre de composantes à rechercher. [84]

L'étude de 2002 de Rosenberg et al. [85] illustre pourquoi les significations de ces regroupements sont discutables. L'étude montre qu'à l'analyse de cluster K = 5, les clusters génétiques correspondent à peu près à chacune des cinq principales régions géographiques. Des résultats similaires ont été recueillis dans d'autres études en 2005. [86]

Cependant, en plus des cinq principaux groupes prétendument géographiques, un sixième groupe, les Kalash, ethnie minoritaire au Pakistan, a commencé à apparaître à partir de K=6. Le naturaliste racial Nicholas Wade considère que les résultats « n'ont aucun sens génétique ou géographique ». Ils sont donc omis dans son livre A Troublesome Inheritance en faveur de l'analyse de cluster K=5.

Ce biais, cependant, reflète la façon dont la recherche est intrinsèquement imparfaite. L'échantillon de population est choisi en tenant compte de la représentation géographique et des concepts populaires de race, au lieu de tenir compte de la diversité génétique au sein des différentes régions géographiques. Les Kalash ne correspondaient pas au schéma général car il s'agissait d'une population génétiquement isolée qui se reflétait dans cette étude. Les groupes potentiellement nombreux à dériver génétiquement, tels que les Sentinelles isolés, ne sont pas représentés dans l'étude. [ citation requise ]

Critique des marqueurs informatifs sur l'ascendance Modifier

Les marqueurs informatifs sur l'ascendance (AIM) sont une technologie de traçage généalogique qui a fait l'objet de nombreuses critiques en raison de sa dépendance à l'égard des populations de référence. Dans un article de 2015, Troy Duster décrit comment la technologie contemporaine permet de retracer la lignée ancestrale, mais uniquement selon les lignes d'une lignée maternelle et d'une lignée paternelle. C'est-à-dire que sur un total de 64 arrière-arrière-arrière-arrière-grands-parents, un seul de chaque parent est identifié, ce qui implique que les 62 autres ancêtres sont ignorés dans les efforts de recherche. [87] Par ailleurs, les « populations de référence » utilisées comme marqueurs d'appartenance à un groupe particulier sont désignées de manière arbitraire et contemporaine. En d'autres termes, l'utilisation de populations qui résident actuellement dans des lieux donnés comme références pour certaines races et groupes ethniques n'est pas fiable en raison des changements démographiques qui se sont produits au cours de plusieurs siècles dans ces lieux. De plus, les marqueurs informatifs sur l'ascendance étant largement partagés dans l'ensemble de la population humaine, c'est leur fréquence qui est testée, et non leur simple absence/présence. Un seuil de fréquence relative doit donc être fixé. Selon Duster, les critères de fixation de tels seuils sont un secret commercial des sociétés commercialisant les tests. Ainsi, nous ne pouvons rien dire de concluant sur leur pertinence. Les résultats des AIM sont extrêmement sensibles à l'endroit où cette barre est placée. [88] Étant donné que de nombreux traits génétiques se trouvent très similaires parmi de nombreuses populations différentes, le taux de fréquence qui est considéré comme suffisant pour faire partie d'une population de référence est très important. Cela peut également conduire à des erreurs, étant donné que de nombreuses populations peuvent partager les mêmes schémas, voire exactement les mêmes gènes. "Cela signifie qu'un Bulgare dont les ancêtres remontent au XVe siècle pourrait (et le fait parfois) être considéré en partie comme 'Natif américain'". [87] Cela se produit parce que les AIM reposent sur une hypothèse de « pureté à 100 % » des populations de référence. C'est-à-dire qu'ils supposent qu'un modèle de traits serait idéalement une condition nécessaire et suffisante pour affecter un individu à une population de référence ancestrale.

Il existe certaines différences statistiques entre les groupes raciaux dans la susceptibilité à certaines maladies. [89] Les gènes changent en réponse aux maladies locales, par exemple, les personnes Duffy-négatives ont tendance à avoir une résistance plus élevée au paludisme. Le phénotype négatif Duffy est très fréquent en Afrique centrale et la fréquence diminue avec l'éloignement de l'Afrique centrale, avec des fréquences plus élevées dans les populations mondiales avec des degrés élevés d'immigration africaine récente. Cela suggère que le génotype négatif Duffy a évolué en Afrique subsaharienne et a ensuite été positivement sélectionné pour la zone d'endémie du paludisme. [90] Un certain nombre de conditions génétiques répandues dans les zones d'endémie palustre peuvent fournir une résistance génétique au paludisme, y compris la drépanocytose, les thalassémies et la glucose-6-phosphate déshydrogénase. La mucoviscidose est la maladie autosomique récessive limitant la vie la plus courante chez les personnes d'ascendance européenne. Un avantage hypothétique des hétérozygotes, offrant une résistance aux maladies autrefois courantes en Europe, a été contesté. [91] Les scientifiques Michael Yudell, Dorothy Roberts, Rob DeSalle et Sarah Tishkoff soutiennent que l'utilisation de ces associations dans la pratique de la médecine a conduit les médecins à négliger ou à mal identifier la maladie : « Par exemple, les hémoglobinopathies peuvent être mal diagnostiquées en raison de l'identification de la drépanocytose. cellule comme maladie « noire » et la thalassémie comme maladie « méditerranéenne ». La mucoviscidose est sous-diagnostiquée dans les populations d'ascendance africaine, car elle est considérée comme une maladie « blanche ». [92]

Les informations sur la population d'origine d'une personne peuvent aider au diagnostic, et les réactions indésirables aux médicaments peuvent varier selon le groupe. [58] [ douteux - discuter ] En raison de la corrélation entre la race auto-identifiée et les groupes génétiques, les traitements médicaux influencés par la génétique ont des taux de succès variables entre les groupes raciaux auto-définis. [93] Pour cette raison, certains médecins [ qui? ] tiennent compte de la race d'un patient dans le choix du traitement le plus efficace, [94] et certains médicaments sont commercialisés avec des instructions spécifiques à la race. [95] Jorde et Wooding (2004) ont soutenu qu'en raison de la variation génétique au sein des groupes raciaux, lorsque « cela deviendra enfin faisable et disponible, l'évaluation génétique individuelle des gènes pertinents s'avérera probablement plus utile que la race dans la prise de décision médicale ». Cependant, la race continue d'être un facteur lors de l'examen des groupes (comme la recherche épidémiologique). [77] Certains médecins et scientifiques tels que le généticien Neil Risch soutiennent que l'utilisation d'une race auto-identifiée comme indicateur d'ascendance est nécessaire pour pouvoir obtenir un échantillon suffisamment large de différentes populations ancestrales et, à son tour, être en mesure de fournir des soins de santé. adapté aux besoins des groupes minoritaires. [96]

Utilisation dans les revues scientifiques Modifier

Certaines revues scientifiques ont corrigé des erreurs méthodologiques antérieures en exigeant un examen plus rigoureux des variables de la population. Depuis 2000, Génétique de la nature exige de ses auteurs qu'ils « expliquent pourquoi ils utilisent des groupes ethniques ou des populations particulières, et comment la classification a été réalisée ». Editeurs de Génétique de la nature disent qu'"[ils] espèrent que cela sensibilisera et inspirera des conceptions plus rigoureuses d'études génétiques et épidémiologiques". [97]

Interactions gène-environnement Modifier

Lorusso et Bacchini [98] soutiennent que la race auto-identifiée est plus utilisée en médecine car elle est fortement corrélée aux exposomes liés au risque qui sont potentiellement héréditaires lorsqu'ils s'incarnent dans l'épigénome. Ils résument les preuves du lien entre la discrimination raciale et les résultats pour la santé en raison de la mauvaise qualité des aliments, de l'accès aux soins de santé, des conditions de logement, de l'éducation, de l'accès à l'information, de l'exposition aux agents infectieux et aux substances toxiques, et de la pénurie matérielle. Ils citent également des preuves que ce processus peut fonctionner de manière positive - par exemple, l'avantage psychologique de se percevoir au sommet d'une hiérarchie sociale est lié à une meilleure santé. Cependant, ils avertissent que les effets de la discrimination n'offrent pas une explication complète des taux différentiels de maladie et des facteurs de risque entre les groupes raciaux, et l'emploi d'une race auto-identifiée a le potentiel de renforcer les inégalités raciales.

Le naturalisme racial est le point de vue selon lequel les classifications raciales sont fondées sur des modèles objectifs de similitudes et de différences génétiques. Les partisans de ce point de vue l'ont justifié en utilisant les preuves scientifiques décrites ci-dessus. Cependant, ce point de vue est controversé et les philosophes [99] de la race ont avancé quatre objections principales.

Les objections sémantiques, telles que l'objection de discrétion, soutiennent que les populations humaines sélectionnées dans la recherche en génétique des populations ne sont pas des races et ne correspondent pas à ce que signifie « race » aux États-Unis. "L'objection de discrétion n'exige pas qu'il n'y ait pas de mélange génétique dans l'espèce humaine pour qu'il y ait des "groupes raciaux" américains. Ainsi, à proprement parler, les Noirs ne sont pas identiques aux Africains, les Blancs ne sont pas identiques aux Eurasiens, les Asiatiques ne sont pas identiques aux Asiatiques de l'Est et ainsi de suite." [100] Par conséquent, on pourrait soutenir que la recherche scientifique n'est pas vraiment une question de race.

Les deux objections suivantes sont des objections métaphysiques qui soutiennent que même si les objections sémantiques échouent, les résultats du regroupement génétique humain ne soutiennent pas la réalité biologique de la race. L'« objection très importante » stipule que les races dans la définition américaine ne sont pas importantes pour la biologie, dans le sens où les populations continentales ne forment pas de sous-espèces biologiques. L'"objection objectivement réelle" déclare que "les groupes raciaux américains ne sont pas biologiquement réels parce qu'ils ne sont pas objectivement réels dans le sens où ils existent indépendamment de l'intérêt humain, de la croyance ou de tout autre état mental des humains". [101] Les naturalistes raciaux, comme Quayshawn Spencer, ont répondu à chacune de ces objections par des contre-arguments. Il existe également des critiques méthodologiques qui rejettent le naturalisme racial en raison de préoccupations relatives à la conception expérimentale, à l'exécution ou à l'interprétation de la recherche pertinente en génétique des populations. [102]

Une autre objection sémantique est l'objection de visibilité qui réfute l'affirmation selon laquelle il existe des groupes raciaux américains dans les structures de la population humaine. Des philosophes tels que Joshua Glasgow et Naomi Zack pensent que les groupes raciaux américains ne peuvent pas être définis par des traits visibles, tels que la couleur de la peau et les attributs physiques : « Le matériel de suivi génétique ancestral n'a aucun effet sur les phénotypes ou les traits biologiques des organismes, ce qui traits considérés comme raciaux, parce que le matériel génétique de suivi ancestral ne joue aucun rôle dans la production de protéines, ce n'est pas le genre de matériel qui "code" la production de protéines." [103] [ page nécessaire ] Spencer soutient que certains discours raciaux nécessitent des groupes visibles, mais n'est pas d'accord pour dire que c'est une exigence dans tous les discours raciaux américains. [ citation requise ] [ poids excessif ? - discuter ]

Une objection différente affirme que les groupes raciaux américains ne sont pas biologiquement réels parce qu'ils ne sont pas objectivement réels dans le sens où ils existent indépendamment d'un état mental des humains. Les partisans de cette deuxième objection métaphysique incluent Naomi Zack et Ron Sundstrom. [103] [104] Spencer soutient qu'une entité peut être à la fois biologiquement réelle et socialement construite. Spencer déclare que pour capturer avec précision les entités biologiques réelles, les facteurs sociaux doivent également être pris en compte. [ citation requise ] [ poids excessif ? - discuter ]

Il a été avancé que la connaissance de la race d'une personne a une valeur limitée, car les personnes de la même race varient les unes des autres. [77] David J. Witherspoon et ses collègues ont soutenu que lorsque des individus sont affectés à des groupes de population, deux individus choisis au hasard dans des populations différentes peuvent se ressembler davantage qu'un membre choisi au hasard de leur propre groupe. Ils ont découvert que plusieurs milliers de marqueurs génétiques devaient être utilisés pour répondre à la question « À quelle fréquence une paire d'individus d'une population est-elle génétiquement plus dissemblable que deux individus choisis parmi deux populations différentes ? » être "jamais". Cela supposait trois groupes de population, séparés par de grandes distances géographiques (européen, africain et est-asiatique). La population humaine mondiale est plus complexe, et étudier un grand nombre de groupes nécessiterait un nombre accru de marqueurs pour la même réponse. Ils concluent que « la prudence doit être utilisée lors de l'utilisation de l'ascendance géographique ou génétique pour faire des inférences sur les phénotypes individuels », [105] et « Le fait que, avec suffisamment de données génétiques, les individus puissent être correctement attribués à leurs populations d'origine est compatible avec le observation que la plupart des variations génétiques humaines se trouvent au sein des populations, et non entre elles.Cela est également compatible avec notre conclusion selon laquelle, même lorsque les populations les plus distinctes sont prises en compte et que des centaines de loci sont utilisés, les individus sont fréquemment plus similaires aux membres d'autres populations qu'aux membres de leur propre population". [106]

Ceci est similaire à la conclusion tirée par l'anthropologue Norman Sauer dans un article de 1992 sur la capacité des anthropologues médico-légaux à attribuer une « race » à un squelette, sur la base des caractéristiques craniofaciales et de la morphologie des membres. Sauer a déclaré : « l'attribution réussie de la race à un spécimen squelettique n'est pas une justification du concept de race, mais plutôt une prédiction qu'un individu, de son vivant, a été attribué à une catégorie « raciale » socialement construite particulière. Un spécimen peut présenter des caractéristiques qui pointent vers l'ascendance africaine. Dans ce pays, cette personne est susceptible d'avoir été étiquetée Noir, indépendamment du fait qu'une telle race existe ou non dans la nature ». [107]

Critique des médicaments basés sur la race Modifier

Troy Duster souligne que la génétique n'est souvent pas le déterminant prédominant des susceptibilités aux maladies, même si elles peuvent être en corrélation avec des catégories spécifiques définies socialement. C'est parce que cette recherche manque souvent de contrôle pour une multiplicité de facteurs socio-économiques. Il cite des données recueillies par King et Rewers qui indiquent comment les différences alimentaires jouent un rôle important dans l'explication des variations de la prévalence du diabète entre les populations.

Duster développe en avançant l'exemple des Pima de l'Arizona, une population souffrant de taux de diabète disproportionnellement élevés. La raison de cela, soutient-il, n'était pas nécessairement le résultat de la prévalence du gène FABP2, qui est associé à la résistance à l'insuline. Il soutient plutôt que les scientifiques négligent souvent les implications du mode de vie dans des contextes socio-historiques spécifiques. Par exemple, vers la fin du 19ème siècle, l'économie Pima était principalement basée sur l'agriculture. Cependant, à mesure que la population européenne américaine s'installe sur le territoire traditionnellement Pima, les modes de vie Pima se sont fortement occidentalisés. En trois décennies, l'incidence du diabète a augmenté de plusieurs fois. La fourniture par le gouvernement d'aliments gratuits relativement riches en matières grasses pour atténuer la prévalence de la pauvreté dans la population est considérée comme une explication de ce phénomène. [108]

Lorusso et Bacchini s'opposent à l'hypothèse selon laquelle « la race auto-identifiée est une bonne approximation d'une ascendance génétique spécifique » [98] sur la base que la race auto-identifiée est complexe : elle dépend d'une série de facteurs psychologiques, culturels et sociaux, et n'est donc "pas un indicateur fiable de l'ascendance génétique". [109] En outre, ils expliquent que la race auto-identifiée d'un individu est constituée d'autres facteurs collectivement arbitraires : opinions personnelles sur ce qu'est la race et dans quelle mesure elle doit être prise en compte dans la vie quotidienne. De plus, les individus qui partagent une ascendance génétique peuvent différer dans leur auto-identification raciale selon les contextes historiques ou socio-économiques. De là, Lorusso et Bacchini concluent que la précision de la prédiction de l'ascendance génétique sur la base de l'auto-identification est faible, en particulier dans les populations racialement mélangées nées d'histoires ancestrales complexes.


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Unité 1. Le fondement cellulaire de la vie
Introduction à la biologie
Thèmes et concepts de biologie
Le processus de la science
1. Chimie de la vie
1.1. Les blocs de construction des molécules
1.2. L'eau
1.3. Molécules Biologiques
2. Structure et fonction cellulaires

2.1. Comment les cellules sont étudiées
2.2. Comparaison des cellules procaryotes et eucaryotes
2.3. Des cellules eucaryotes
2.4. La membrane cellulaire
2.5. Transport passif
2.6. Transport actif
3. Comment les cellules obtiennent-elles de l'énergie

3.1. Énergie et métabolisme
3.2. Glycolyse
3.3. Cycle de l'acide citrique et phosphorylation oxydative
3.4. Fermentation
3.5. Connexions à d'autres voies métaboliques
4. Photosynthèse

4.1. Aperçu de la photosynthèse
4.2. Les réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse
4.3. Le cycle de Calvin
Unité 2. Division cellulaire et génétique
6. Reproduction au niveau cellulaire

6.1. Le génome
6.2. Le cycle cellulaire
6.3. Cancer et cycle cellulaire
6.4. Division des cellules procaryotes
7. La base cellulaire de l'héritage

7.1. Reproduction sexuée
7.2. Méiose
7.3. Erreurs dans la méiose
8. Modèles d'héritage

8.1. Les expériences de Mendel
8.2. Lois de l'héritage
8.3. Extensions des lois sur l'héritage
Unité 3. Biologie moléculaire et biotechnologie
9. Biologie moléculaire

9.1. La structure de l'ADN
9.2. Réplication de l'ADN
9.3. Transcription
9.4. Traduction
9.5. Comment les gènes sont régulés
10. Biotechnologie

10.1. Clonage et génie génétique
10.2. La biotechnologie en médecine et en agriculture
10.3. Génomique et protéomique
Unité 4. Évolution et diversité de la vie
11. L'évolution et ses processus

11.1. Découvrir comment les populations changent
11.2. Mécanismes d'évolution
11.3. Preuve de l'évolution
11.4. Spéciation
11.5. Idées fausses courantes sur l'évolution
12. Diversité de la vie

12.1. Organiser la vie sur Terre
12.2. Détermination des relations évolutives
13. Diversité des microbes, des champignons et des protistes

13.1. Diversité procaryote
13.2. Origines eucaryotes
13.3. Protistes
13.4. Champignons
14. Diversité des plantes

14.1. Le règne végétal
14.2. Plantes sans pépins
14.3. Plantes à graines : Gymnospermes
14.4. Plantes à graines : Angiospermes
15. Diversité des animaux

15.1. Caractéristiques du règne animal
15.2. Éponges et Cnidaires
15.3. Vers plats, nématodes et arthropodes
15.4. Mollusques et annélides
15.5. Échinodermes et cordés
15.6. Vertébrés
Unité 5. Structure et fonction animales
16. Les systèmes du corps

16.1. Homéostasie et osmorégulation
16.2. Système digestif
16.3. Systèmes circulatoires et respiratoires
16.4. Système endocrinien
16.5. Système musculo-squelettique
16.6. Système nerveux
17. Le système immunitaire et la maladie

17.1. Virus
17.2. L'immunité innée
17.3. Immunité adaptative
17.4. Perturbations du système immunitaire
18. Reproduction animale et développement

18.1. Comment les animaux se reproduisent
18.2. Développement et organogenèse
18.3. Reproduction humaine
Unité 6. Écologie
19. Population et écologie communautaire

19.1. Démographie et dynamique de la population
19.2. Croissance et régulation de la population
19.3. La population humaine
19.4. Écologie communautaire
20. Écosystèmes et biosphère

20.1. Flux d'énergie à travers les écosystèmes
20.2. Cycles biogéochimiques
20.3. Biomes terrestres
20.4. Biomes aquatiques et marins
21. Conservation et biodiversité
21.1. Importance de la biodiversité
21.2. Menaces pour la biodiversité
21.3. Préserver la biodiversité


Flèche M post-natale C ellules stromales en tant que cellules de la paroi vasculaire

Le stroma médullaire primitif s'établit dans le développement à travers une série complexe d'événements qui se déroulent suite à la différenciation des cellules ostéogéniques primitives, la formation du premier os et l'invasion vasculaire des rudiments osseux [ 25 ]. Cette relation intime des cellules stromales avec la vascularisation médullaire se retrouve également dans la moelle adulte. Dans le squelette post-natal, l'os et la moelle osseuse partagent une proportion significative de leur lit vasculaire respectif [ 26 ]. Le réseau vasculaire médullaire, tout comme le système circulatoire d'autres organes, est tapissé d'une couche continue de cellules endothéliales et de péricytes sous-endothéliaux [ 27 ]. Dans les sections artérielles et capillaires de ce réseau, les péricytes expriment à la fois ALP (Fig. 3B, C, D, F, G) et α-SMA (Fig. 3E), qui sont tous deux des marqueurs utiles pour leur visualisation dans des coupes tissulaires. Dans la partie veineuse, les cellules résidant du côté abluminal de l'endothélium présentent une morphologie « réticulaire », avec de longs processus émanant de la paroi du sinus dans les cordons hématopoïétiques adjacents où ils établissent des contacts étroits entre les cellules, qui transmettent des signaux microenvironnementaux au sang en maturation. cellules. Ces cellules réticulaires adventitielles particulières expriment l'ALP (Fig. 3G) mais pas l'α-SMA dans des conditions normales d'équilibre (Fig. 3H). Malgré cela, mais compte tenu de leur position spécifique et de la diversité connue des péricytes dans différents sites, organes et tissus [ 28 ], les cellules réticulaires peuvent être considérées comme de véritables péricytes spécialisés des sinusoïdes veineux de la moelle. Par conséquent, les propriétés phénotypiques des péricytes médullaires varient le long des différentes sections du réseau microvasculaire de la moelle (sinusoïdes veineux artériels/capillaires versus post-capillaires). De plus, les cellules réticulaires adventives des sinusoïdes veineuses peuvent accumuler des lipides et se convertir en adipocytes, et elles le font principalement dans deux circonstances : A) pendant la croissance d'un segment squelettique individuel lorsque l'expansion de la cavité médullaire totale libère un espace supérieur est requis par les cellules hématopoïétiques, ou B) indépendamment de la croissance, lorsqu'il y a une réduction numérique anormale ou liée à l'âge des cellules hématopoïétiques, rendant ainsi l'espace superflu [ 29 - 31 ].

Relation anatomique et immunohistologique des cellules stromales médullaires aux péricytes médullaires. A) Structures vasculaires de la moelle comme on le voit dans une coupe histologique de moelle osseuse adulte humaine. hc = cellules hématopoïétiques ad = adipocytes a = artère VS = sinusoïde veineuse PCA = artériole pré-capillaire. Notez la paroi mince de la sinusoïde veineuse. B) Section semi-mince de la moelle osseuse humaine adulte intégrée au glycol-méthacrylate traité à basse température ayant réagi pour l'ALP. Les flèches indiquent trois artérioles émergeant d'une artère mère (A). Notez que bien qu'il n'y ait pas d'activité ALP dans la paroi de l'artère mère de grande taille, une forte réaction est notée dans les parois artériolaires. C, D) Détails des artérioles montrées en A et B. Notez que l'activité ALP est associée aux péricytes (P). E) Coupe de moelle osseuse humaine adulte immunomarquée pour -SMA. A noter la réactivité d'une paroi artériolaire, et l'absence totale de réactivité dans les cordons hématopoïétiques (hc) intercalés entre les adipocytes (ad). F) Détail de la paroi d'une sinusoïde veineuse médullaire tapissée de minces processus de cellules réticulaires adventitielles (péricytes veineux). Notez l'extension des processus cellulaires apparemment loin de la paroi de la sinusoïde veineuse (vs) et dans la réaction ALP du cordon hématopoïétique adjacent. G, H) Vues à haute puissance des cordons hématopoïétiques dans les sections réagi pour ALP (G) et -SMA (H). A noter la présence d'une activité ALP identifiant les cellules « réticulaires », et l'absence de marquage pour -SMA.

La capacité des cellules réticulaires à se convertir en adipocytes en fait un péricyte unique et spécialisé. La production d'une membrane basale par les adipocytes dote le sinus d'une membrane basale plus substantielle, réduisant probablement la perméabilité globale du vaisseau. De plus, l'augmentation spectaculaire du volume cellulaire par l'accumulation de lipides lors de la conversion adipeuse effondre la lumière du sinus. Cela peut exclure un sinus individuel de la circulation sans provoquer sa perte irréversible. En général, la perte de revêtement péricytaire sur un microvaisseau est associée à une régression des vaisseaux par apoptose, tandis qu'un revêtement péricytaire normal est censé les stabiliser et empêcher l'élagage des vaisseaux [ 32 ]. La conversion adipeuse est donc un mécanisme par lequel la taille et la perméabilité du système sinusoïdal global sont régulées de manière réversible dans la moelle osseuse. Sans surprise, les régions de la moelle osseuse qui sont hématopoïétiquement inactives sont remplies de graisse.

Compte tenu de la localisation similaire des péricytes et des cellules stromales, l'importance de l'expression de l'α-SMA, un marqueur des cellules musculaires lisses, dans les cellules stromales de la moelle prend une nouvelle signification, bien que son expression soit variable, à la fois in vitro et in vivo. L'expression de l'α-SMA est couramment observée dans les cultures non clonales et dans certaines cultures clonales de cellules stromales de la moelle [33], où elle semble être liée aux phases de croissance cellulaire active [34], et peut refléter un événement de différenciation myoïde, au moins in vitro [ 35 ]. Cependant, le phénotype des cellules stromales exprimant l'α-SMA en culture ressemble à celui des péricytes et des cellules myoïdes sous-intimales plutôt qu'à celui des véritables cellules musculaires lisses [35]. Dans la moelle osseuse normale à l'état d'équilibre, on n'observe pas d'-SMA exprimant des cellules stromales autres que celles formant les péricytes/enveloppes musculaires lisses des artères et des capillaires. En revanche, des cellules stromales α-SMA + non associées au système vasculaire sont couramment observées dans la moelle osseuse fœtale [36, 37], qui se développe physiquement avec l'os qui l'enveloppe. Les cellules stromales de la moelle α-SMA + sont également observées en conjonction avec une multitude de maladies hématologiques [37], et dans certaines maladies osseuses, telles que l'hyperparathyroïdie [37] et la dysplasie fibreuse (DF) de l'os (Riminucci et Bianco, résultats non publiés). Dans certaines de ces conditions, ces cellules ont été interprétées comme des myofibroblastes [34, 37]. Plus intéressant encore, au moins certaines de ces conditions présentent également une vascularisation accrue, peut-être liée à l'angiogenèse [ 38 ], et un nombre accru de CFU-F, quantifié comme discuté ci-dessus (Bianco, Kouznetsov, Robey, résultats non publiés). Prises ensemble, ces observations semblent indiquer que l'expression de l'α-SMA dans les cellules stromales extravasculaires de la moelle (autres que les péricytes artériels/capillaires) est liée à des événements de croissance ou de régénération dans l'environnement médullaire, qui sont à leur tour associés à l'angiogenèse.

L'angiogenèse dans tous les tissus implique la croissance coordonnée des cellules endothéliales et des péricytes. Les tubes endothéliaux naissants produisent de l'EGF et du PDGF-B, qui stimulent la croissance et la migration des péricytes loin de la couche de cellules myoïdes sous-intimales de la section vasculaire. Une boucle d'expression ligand-récepteur précise de PDGF-B produite par les cellules endothéliales et l'expression du récepteur apparenté sur les péricytes régule la formation d'un revêtement péricytaire et son apparition en continuité physique avec le réseau vasculaire naissant [39]. Fait intéressant, le récepteur bêta du PDGF et le récepteur EGF sont deux des récepteurs du facteur de croissance tyrosine kinase les plus abondants dans les BMSC, et PDGF-B et EGF se sont avérés stimuler la prolifération des BMSC [ 6 , 40 ], indiquant une similitude physiologique entre les péricytes et BMSC.

Dans l'os, comme dans tout autre organe, l'angiogenèse est normalement limitée aux phases de croissance tissulaire programmée au cours du développement, mais peut réapparaître dans la réparation et la régénération tissulaires ou les maladies prolifératives/néoplasiques. Au cours de la croissance osseuse normale, la croissance des cellules endothéliales, la couverture des péricytes et la formation osseuse par les cellules ostéoformatrices nouvellement générées se produisent dans une séquence spatiale et temporelle précise, mieux visualisée dans les plaques de croissance métaphysaires. Des tubes endothéliaux en croissance dépourvus de péricytes occupent les 200 microns les plus avancés de la métaphyse en développement [ 41 ]. Les péricytes abluminaux à division active et les ostéoblastes ostéoformateurs sont les prochains en ligne. La progression de la formation osseuse endochondrale dépend d'une angiogenèse efficace et est bloquée si l'angiogenèse est bloquée, comme l'illustrent à la fois les conditions expérimentales et pathologiques. Expérimentalement, l'inhibition de la signalisation du VEGF initiée par les chondrocytes avec des anticorps bloquants contre le récepteur apparenté sur les vaisseaux sanguins en croissance dans la métaphyse entraîne un blocage non seulement de la croissance osseuse, mais également des activités associées dans les plaques de croissance du cartilage adjacentes [42]. Un événement remarquablement similaire se produit naturellement dans le rachitisme et peut être imité par l'ablation microchirurgicale du système vasculaire métaphysaire [41].

Compte tenu des similitudes de leur relation physique avec le système vasculaire, la réponse cellulaire aux facteurs de croissance et l'expression de marqueurs similaires conduisent à suspecter que les péricytes médullaires et les cellules stromales médullaires sont la même entité. Les péricytes sont peut-être l'un des types de cellules les plus insaisissables du corps, et leur importance en tant que cellules progénitrices potentielles a été supposée ou postulée à plusieurs reprises [28, 43-46]. Élégantes autant que non conventionnelles, des preuves expérimentales de leur capacité à générer du cartilage et de l'os in vivo, par exemple, ont été données dans le passé [47, 48]. De même, il a été montré que les péricytes rétiniens forment du cartilage et de l'os (et expriment Stro-1) in vitro [ 49 ]. Mais, il y a eu peu de compréhension définitive de l'origine de ce type de cellule insaisissable. Les preuves actuelles suggèrent qu'il existe très probablement plus d'une source de péricytes tout au long du développement et de la croissance. Premièrement, au cours du développement, les péricytes peuvent être recrutés au cours de l'angiogenèse ou de la vasculogenèse à partir de cellules mésenchymateuses résidentes voisines [ 50 ]. Deuxièmement, comme récemment montré, les péricytes peuvent provenir directement des cellules endothéliales ou de leurs progéniteurs [51, 52]. Troisièmement, ils peuvent être générés pendant l'angiogenèse, soit avant ou après la naissance, par réplication, migration et différenciation d'autres péricytes en aval du bourgeon vasculaire en croissance [32, 39, 53, 54]. En ce qui concerne la moelle osseuse, cela implique que les péricytes médullaires pourraient également être hétérogènes dans leur mode de développement et leur origine. Certains peuvent être recrutés lors de la formation de vaisseaux sanguins à partir de cellules ostéogéniques résidentes préexistantes, d'autres peuvent provenir de cellules endothéliales, d'autres encore peuvent se développer à partir de péricytes préexistants au cours de la croissance vasculaire. Fait intéressant, il serait prédit à partir de ce modèle qu'une hiérarchie de cellules stromales/progénitrices de la moelle existe. Certains seraient de nature ostéogénique, tandis que d'autres ne le seraient pas. Si tel est le cas, on s'attendrait à trouver des cellules multipotentes avec des marqueurs d'engagement ostéogénique, et des cellules multipotentes avec des marqueurs endothéliaux/péricytaires. En ce qui concerne la caractérisation phénotypique des cellules stromales clonales, des preuves soutenant une double origine sont en effet disponibles.


Objectifs du but A :

A-1 : Identifier les facteurs génétiques, moléculaires et cellulaires qui déterminent la vitesse des processus de vieillissement.

Les chercheurs continuent d'identifier et d'expliquer les facteurs clés affectant le taux de vieillissement, y compris la réponse du corps à une variété de stress la fonction du système immunitaire le rôle de la sénescence cellulaire la réponse du corps aux dommages macromoléculaires (dommages aux grosses molécules telles que les protéines ou les lipides ), comme celle causée par le stress oxydatif et le contrôle de la qualité des protéines (protéostase). Les études sur les gènes et les mécanismes épigénétiques associés aux processus de vieillissement, à la longévité et aux maladies liées à l'âge, ainsi que l'interaction entre les gènes et les influences environnementales, continuent également de fournir des informations sur les pathologies et la vulnérabilité des maladies.Le NIA soutiendra la recherche visant à identifier des facteurs supplémentaires et à clarifier leurs rôles à la fois dans les modèles animaux du vieillissement et chez l'homme.

A-2 : Déterminer comment les changements cellulaires et moléculaires associés au vieillissement contribuent à une diminution de la résilience et à une augmentation de la morbidité et influencent la réponse au traitement des conditions physiques liées à l'âge.

L'augmentation de l'âge s'accompagne souvent d'un déclin progressif de la plupart des fonctions physiologiques, entraînant une susceptibilité accrue aux maladies. Dans le même temps, de nombreuses personnes maintiennent leur fonction physique et jouissent d'une santé solide jusqu'à un âge avancé. Ensemble, ces découvertes informent le domaine émergent de la géroscience, qui émet l'hypothèse que la manipulation des processus de base du vieillissement pourrait aider à maintenir la fonction physiologique et pourrait fournir un moyen efficace de prévenir ou de traiter les maladies liées à l'âge. La NIA encouragera la recherche à la fois sur la perte et le maintien des fonctions au cours du processus de vieillissement et favorisera des études chez l'homme et sur des modèles animaux pour étudier les effets sur la santé et les maladies de la manipulation des processus liés au vieillissement au niveau moléculaire ou cellulaire.

A-3 : Déterminer comment les bases cellulaires et moléculaires des changements associés au vieillissement contribuent au développement et à l'évolution de la démence liée à l'âge et à la réponse au traitement.

Le vieillissement lui-même est le principal facteur de risque de développement de la maladie d'Alzheimer et de la plupart des autres formes de démence, en plus des maladies et affections (par exemple, diabète de type 2, hypertension et maladies vasculaires) qui sont associées à un risque accru de démence. Cependant, nous ne comprenons pas pleinement les mécanismes par lesquels les changements liés au vieillissement influencent le cerveau et augmentent la vulnérabilité aux changements pathologiques. La NIA mènera et soutiendra des recherches sur la façon dont les processus de vieillissement influencent le développement de maladies neurologiques. En outre, nous testerons des interventions sur des modèles animaux et, finalement, sur des humains, qui se sont avérées augmenter la durée de vie et la durée de vie des animaux afin de déterminer leur effet sur la fonction cognitive.

A-4 : Identifier les facteurs associés au vieillissement réussi et à la résilience face aux maladies et aux dysfonctionnements.

Certaines personnes semblent résistantes aux maladies et aux dysfonctionnements liés à l'âge. Ces « super-âges » peuvent même fonctionner sur le plan cognitif ou physique à des niveaux plus souvent observés chez les personnes plus jeunes de plusieurs décennies. La NIA s'efforcera d'éclairer les facteurs associés à cette résilience et de déterminer si ces facteurs peuvent être exploités pour accroître la résilience de manière plus large dans la population.

A-5 : Comprendre les changements sensoriels et moteurs associés au vieillissement et comment ils entraînent une diminution de la fonction et un risque accru de morbidité.

Les changements de mobilité chez l'adulte vieillissant peuvent résulter de changements dans la démarche, l'équilibre et la force physique, et peuvent influencer négativement le nombre et la gravité des chutes, la participation sociale et l'indépendance. La perte de fonctions sensorielles telles que la vision, l'ouïe ou la capacité de goûter est également courante chez les personnes âgées. La recherche financée par la NIA pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents des changements sensoriels et moteurs associés à l'âge fournira la base de connaissances nécessaire pour développer des interventions qui optimisent la mobilité et la fonction sensorielle dans les dernières années de la vie.

A-6 : Identifier et caractériser les interventions qui promettent d'augmenter la durée de vie en bonne santé.

La NIA a établi et continue de soutenir le programme de test d'intervention pour tester la reproductibilité des interventions candidates qui prolongeront la durée de vie et augmenteront la durée de vie. Dans cette recherche et dans d'autres, le NIA promeut des études sur des organismes féminins et masculins. Des études similaires sont soutenues dans le Caenorhabditis Interventions Testing Program, une étude multi-institutionnelle qui étudie les interventions qui pourraient prolonger la durée de vie ou la durée de vie en utilisant diverses espèces et souches du ver Caenorhabditis, pour explorer l'impact de la diversité génétique sur l'efficacité des interventions. Nous soutenons des études sur les mécanismes d'action de ces interventions qui faciliteront leur traduction au profit d'un vieillissement en bonne santé chez l'homme.

A-7 : Développer et/ou identifier des biomarqueurs (y compris génétiques, épigénétiques, moléculaires, cellulaires, immunologiques, métaboliques, d'imagerie et liés au microbiome) applicables à la recherche sur le vieillissement et la géroscience.

Le vieillissement est associé à des changements à plusieurs niveaux physiologiques. Des recherches sont nécessaires pour nous permettre de prévoir, d'identifier et, le cas échéant, d'aborder ces changements.

A-8 : Utiliser la biologie comparative pour comprendre comment les adaptations de diverses espèces affectent finalement le vieillissement.

La durée de vie est un trait biologique complexe résultant de multiples interactions génétiques. En fait, nous avons identifié environ 400 gènes impliqués dans la durée de vie humaine. La comparaison des processus aux niveaux moléculaire, cellulaire, structurel et organisme d'espèces animales et de diverses populations humaines peut fournir des informations importantes sur la façon dont ces gènes interagissent et éclairer les voies moléculaires critiques qui déterminent à la fois la durée de vie et le bon fonctionnement des personnes âgées.


Exemples de population

Éléphants d'Afrique

Il existe deux espèces d'éléphants traditionnellement reconnues, les éléphants d'Afrique (Loxodonta Africana) et les éléphants d'Asie (Elephas maximus), bien que des recherches récentes aient divisé les éléphants d'Afrique en deux espèces : les éléphants de brousse d'Afrique (Loxodonta africana) et les éléphants de forêt d'Afrique (Loxodonta cyclotis).

On pense que des populations d'éléphants d'Afrique existaient à l'échelle continentale, comptant jusqu'à 5 millions d'individus au début des années 1900. Cependant, en raison de la fragmentation de l'habitat et du braconnage pour leurs défenses, le nombre d'éléphants a subi de graves baisses. On pense maintenant qu'il reste environ 400 000 éléphants d'Afrique.

La structure du groupe d'éléphants est formée d'unités familiales d'environ 10 individus, bien que lorsque les familles d'éléphants entrent en contact, elles peuvent se lier pour former des groupes plus importants - appelés "troupeaux" - pouvant aller jusqu'à 100. Chacun de ces troupeaux forme un groupe local. population. Cependant, tout individu de chaque espèce pourrait se reproduire avec un autre membre de l'espèce, de sorte que la population complète de chaque espèce africaine comprend tous les individus du continent.

Populations d'étangs

Dans un habitat, il peut y avoir de nombreuses populations différentes, un exemple à petite échelle est un lac. Un lac peut fournir un habitat pour des oiseaux, des poissons, des insectes, des amphibiens et des mammifères tels que des loutres ou des rats. Bien que chaque espèce reçoive des ressources du lac, leurs populations sont susceptibles de dépendre de l'habitat de manière unique. Pour les poissons, la terre présente une barrière impénétrable pour la dispersion. Sans aucun moyen de sortir, une population entière de truites peut exister uniquement dans le lac et nulle part ailleurs.

Les amphibiens tels que les crapauds peuvent frayer dans le lac et utiliser plusieurs lacs voisins dans une vallée pour se nourrir. Cependant, parce qu'ils ne peuvent pas traverser les montagnes, leur population locale est limitée à l'intérieur de la vallée. Si les conditions environnementales dans la vallée diffèrent de celles des autres vallées environnantes et que les crapauds sont isolés des autres populations de la même espèce pendant assez longtemps, le comportement ou morphologie du crapaud peut changer suffisamment pour qu'il ne puisse pas s'accoupler avec des crapauds en dehors de la vallée. Cet isolement conduirait au processus de spéciation et donc à la formation de nouvelles espèces.

Les oiseaux migrateurs peuvent visiter le lac de façon saisonnière afin d'hiverner une partie de l'année, ces oiseaux forment une population locale. Lorsque les oiseaux reviennent de leurs aires d'hivernage, ils rencontrent d'autres populations de la même espèce afin qu'ils puissent se reproduire en plus grand nombre. Il est courant que des oiseaux d'âges ou de sexes différents migrent à des moments ou à des distances différents, de sorte que la taille des populations dépend de la démographie du groupe.

Saumon

De nombreuses espèces de saumon sont anadrome, ce qui signifie qu'ils naissent en eau douce avant de migrer vers l'océan pour se nourrir et mûrir, et retournent en eau douce pour se reproduire.

Les saumons ont tendance à retourner dans la rivière où ils sont nés pour frayer eux-mêmes. En raison de ce fort désir de « chez soi », les saumons ne s'éloignent généralement pas de leur site de frai d'origine, bien que la distance de dispersion dépende en grande partie de l'espèce en question.

Étant donné que la plupart des sites de frai sont séparés par des terres ou des eaux profondes, chaque groupe de saumons nés dans un certain site de frai constitue la population locale de ce site, bien que les conditions des routes disponibles pour la dispersion vers d'autres sites ne soient pas impossibles pour le saumon. pour résister, ils se déplacent rarement d'un site à l'autre.

Lors de leur passage en mer, les saumons entrent en contact avec des saumons d'autres populations locales, même très éloignées. Bien qu'il n'y ait aucun obstacle à l'accouplement entre les populations locales d'une même espèce, la tendance du saumon à retourner dans sa rivière natale réduit considérablement le flux génétique entre elles. Néanmoins, certains individus s'écartent de la route attendue, soit par choix, soit par erreur, ce qui entraîne un certain flux de gènes entre les populations.

En raison de leur cycle biologique, le saumon peut être classé dans la structure de la métapopulation.


DÉFINITION ET CONCEPT

Comme indiqué ci-dessus, la principale tension ou confusion à l'heure actuelle semble se situer entre la définition de la santé de la population comme un domaine d'étude des déterminants de la santé ou comme un concept de santé. La Group Health Community Foundation a récemment déclaré que « certains observateurs considèrent la santé de la population comme un nouveau terme qui met en évidence le rôle influent des forces sociales et économiques en combinaison avec des facteurs biologiques et environnementaux, qui façonnent la santé de populations entières. . . d'autres interprètent la santé de la population principalement comme un objectif d'amélioration mesurable de la santé d'une population définie.

Nous pensons qu'il y a 3 possibilités générales : la santé de la population (a) ne concerne que les variables indépendantes (les déterminants multiples), (b) ne concerne que les variables dépendantes (résultats de santé), ou (c) concerne à la fois la définition et la mesure des résultats pour la santé et les rôles des déterminants. Bien qu'aucun des trois ne soit normatif correct ou incorrect, nous pensons que ce dernier est plus approprié, principalement parce que le concept et la mesure de la santé et des résultats en matière de santé concentrent l'attention et les efforts de recherche sur l'impact de chaque déterminant et de leurs interactions sur certains résultats appropriés. Cela permet également d'examiner les inégalités et les inégalités en matière de santé et la répartition de la santé entre les sous-populations, ainsi que les considérations éthiques et de valeur qui sous-tendent ces problèmes.8

Alors que le modèle original d'Evans et Stoddart 𠇏ield” n'abordait pas un concept de santé de la population en ces termes, l'idée est implicite dans l'évolution de la variable dépendante de “soins de santé” à “santé et fonction” à “well being.𠇑(pp33�) L’Institute of Medicine a accordé une attention particulière à la mesure de la santé de la population, encourageant ainsi une sorte de mesure sommaire qui inclut la mortalité et la qualité de vie liée à la santé.9

Compte tenu de ces considérations, nous proposons que la santé de la population comme concept de santé être défini comme « les résultats pour la santé d'un groupe d'individus, y compris la répartition de ces résultats au sein du groupe. » Ces populations sont souvent des régions géographiques, telles que des nations ou des communautés, mais elles peuvent également être d'autres groupes, tels que employés, groupes ethniques, personnes handicapées ou détenus. Ces populations sont pertinentes pour les décideurs. De plus, de nombreux déterminants de la santé, tels que les systèmes de soins médicaux, l'environnement social et l'environnement physique, ont un impact biologique sur les individus en partie au niveau de la population.

Définir la santé de la population de cette façon nécessite certaines mesures des résultats de santé des populations, y compris leur répartition dans l'ensemble de la population. Nous avons choisi le terme plus large “résultats de santé” plutôt que le terme plus étroit “état de santé” nous pensons que ce dernier fait référence à la santé à un moment donné plutôt qu'au cours d'une période de plusieurs années. Nous ne croyons pas qu'il existe une mesure définitive, mais nous soutenons que l'élaboration et la validation de telles mesures à des fins différentes est une tâche critique pour le domaine de la recherche en santé des populations.

Notre définition implique la nécessité d'une ou plusieurs mesures synthétiques générales capables d'être une variable dépendante pour l'éventail de tous les déterminants (incluant généralement la durée de vie et la qualité et la fonction liées à la santé de ces années de vie), ainsi qu'une famille d'autres sous-mesures à des fins politiques et de recherche différentes. Par exemple, le Health Utilities Index est utilisé dans l'Enquête nationale sur la santé de la population canadienne, 10 Years of Healthy Life ont été utilisés dans Healthy People 2000,11 et l'EuroQuol a été récemment ajouté au Medical Expenditure Panel Survey12.

Nous soutenons l'idée qu'une marque de le domaine de la santé des populations Une attention particulière est accordée aux multiples déterminants de ces résultats pour la santé, quelle que soit la manière dont ils sont mesurés. Ces déterminants comprennent les soins médicaux, les interventions de santé publique, les aspects de l'environnement social (revenu, éducation, emploi, soutien social, culture) et de l'environnement physique (conception urbaine, air et eau purs), la génétique et le comportement individuel. Nous notons avec prudence qu'une telle liste de catégories peut conduire à penser qu'elles fonctionnent indépendamment.

Les chercheurs en santé des populations ont tendance à utiliser un ensemble de méthodes et d'approches qui présentent les caractéristiques importantes suivantes : examen des différences systématiques dans les résultats entre les populations, complexité des interactions entre les déterminants, voies biologiques reliant les déterminants aux résultats en matière de santé de la population et influence de différents déterminants sur temps et tout au long du cycle de vie.13�

À notre avis, une perspective de santé de la population exige également une attention aux problèmes d'affectation des ressources impliqués dans le lien entre les déterminants et les résultats. Une partie de l'étude de la santé de la population implique l'estimation de la rentabilité intersectorielle de différents types et combinaisons d'investissements pour produire de la santé.16 Parce que l'amélioration de la santé de la population nécessite l'attention et les actions de multiples acteurs (législateurs, gestionnaires, prestataires, et individus), le domaine de la santé de la population doit porter une attention particulière au transfert des connaissances et aux partenariats universitaires-pratiques qui sont nécessaires pour qu'un changement positif se produise.17,18La figure 1 ▶ montre comment nous voyons le domaine de la santé de la population. Le terrain étudie chacun des composants montrés dans la figure, mais en particulier leurs interactions.


Voir la vidéo: Процедура биоревитализации (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Carmelo

    Merci à l'auteur du blog pour les informations fournies.

  2. Tojahn

    Félicitations, je pense que c'est l'idée brillante

  3. Al-Fahl

    Je joins. C'était avec moi aussi. Discutons de cette question. Ici ou en MP.

  4. Erasto

    Bravo, c'est juste une grande pensée.

  5. Ociel

    pas ça



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