Stage découverte du monde de la recherche en Physiologie

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1 LOGO de l UJF LOGO du DLST Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives UFRAPS* Grenoble Licence 1 ère année Rapport de stage Stage découverte du monde de la recherche en Physiologie Lenogue Nathan Laboratoire d accueil : Hypoxie et Physiopathologies Cardiovasculaires et Respiratoires Directeur du laboratoire : Pr. Patrick LEVY Responsable du stage : Pr. Henri BENOIT 1 Année Universitaire :

2 Remerciements Je tiens à remercier tous les chercheurs, enseignants-chercheurs et étudiants-chercheurs qui m ont accueilli au cours de mon stage pour m expliquer leurs projets, me montrer leurs expériences et me faire participer à leurs manipulations : Marie Baldazza, Claire Arnaud, Emelyne Lemarie, Sandrine Cahot, Amandine Thomas, Patrice Flore, Nicolas Decorte, henri Benoit, Samuel Vergès, Thomas Rupp, Guillaume Walther, Mathieu Gruet, Karine Couturier, Audrey Pfrimmer, Phanélie Bethon, Benjamin Chatel et Carmen Azevedo. Je tiens par ailleurs à remercier Marylène Gardette, Sylvie Faure et Henri Benoit sans qui je n aurai pas pu réaliser ce stage. Sommaire Introduction... 3 Expérience personnelle... 3 Expériences / Études / Observations... 4 Conclusion... 5 Glossaire * :voir glossaire

3 Introduction La recherche est un milieu bien particulier, je n ai jamais vraiment su à quoi il correspondait concrètement. Cependant c est un milieu qui m a aussi intéressé au cours de mes études. En effet, l aspect théorique et la recherche de solutions aux problèmes posés par la Science sont des centres d intérêts qui me correspondent particulièrement. C est pourquoi lorsque j ai appris qu il m était proposé un stage d excellence en recherche, j ai saisi l opportunité de découvrir ce milieu qui pourrait, pourquoi pas, devenir un de mes projets d avenir. Expérience personnelle Ce stage a été pour moi l occasion de découvrir le milieu de la recherche et rencontrer des personnes passionnées par leur travail et très intéressantes. Henri Benoit, mon tuteur de stage, m a tout d abord expliqué les bases des activités de recherche de son laboratoire, en passant en revue les différentes étapes d une étude, qui sont : - la recherche bibliographique, - la recherche d hypothèses, - les expérimentations, - la rédaction d un (ou plusieurs) «papier» : publication dans divers magazines ou bulletins scientifiques. Après cela, il m a apporté des connaissances complémentaires à celles apportées au cours de la L1 STAPS* afin que je sois mieux préparé à comprendre les différentes manipulations auxquelles j ai participé. Il m a aussi montré le film réalisé suite aux expérimentations réalisées à altitude réelle au refuge de Vallot, par Samuel Vergès et son équipe ( J ai été présenté à l équipe du Labo HP2* basé en partie au 6ème étage de l établissement Jean Roger de la faculté de médecine de La Tronche, et on m a fait visiter le "labo". Ce laboratoire se compose de trois ensembles : la recherche fondamentale, la recherche «Hypoxie-exercice» et la recherche clinique. J ai ensuite commencé à assister aux expérimentations en fonction de celles qui avaient lieu au cours de mon stage. L organisation de mes journées s est faite au jour le jour, ou parfois quelques jours à l avance. J ai assisté à de nombreuses manipulations qui m ont permis d observer un grand panel de techniques, d installation et de laboratoires. J ai parfois eu du mal à assimiler les grandes quantités d informations nouvelles auxquelles j ai été confronté, mais les chercheurs m ont toujours expliqué les points incompris. En plus de cela, ils ont tous été disponibles pour me fournir de la documentation supplémentaire telle que : sites internet, papiers, power points de cours dispensés ou de présentations J ai également réalisé quelques protocoles sur des individus en milieu hospitalier, ce qui m a permis d avoir une vision de la recherche quelque peu différente de celle réalisée en laboratoire. Durant mon stage, j ai également pu participer à la 2 ème journée scientifique de la SFR SEM* à l UFRAPS de Grenoble. Au cours de cette journée, j ai assisté à plusieurs présentations d études menées par des étudiants ou enseignants-chercheurs, qui m ont permis 3

4 de me rendre compte du résultat recommandé en fin de stage recherche de M2*. L après-midi était consacrée à une conférence de Pr. Benoit Bardy, Professeur de neurosciences, membre senior de l I.U.F.* Cette conférence intitulée «Le mouvement humain : coordinations sociales, neurologiques, sensorielles», avait pour but de montrer l interdisciplinarité de la recherche, tout particulièrement en APS*. J ai beaucoup apprécié cette intervention, d autant plus que Benoit Bardy était très ouvert à l échange. Plus tard au cours de mon stage, je me suis proposé en tant que patient pour participer à des études. J ai de ce fait réalisé plusieurs protocoles en IRM*, spectroscopie RMN*, hypoxie, PEP* (résistance à l expiration), tests d effort et de fatigue musculaire pour une étude confrontant des sujets sains à des patients atteints de mucoviscidose. Ce fut très intéressant de confronter mon expérience en tant qu expérimentateur et observateur à celle du patient, surtout que j ai pu me retrouver dans ces deux rôles pour un même protocole d expérience. Je pense pouvoir affirmer que c est l un des aspects du stage que j ai le plus apprécié. Pour finir, j ai eu l occasion de passer quelques journées au sein de différents laboratoires de physiologie : le Laboratoire de Physiologie de l Exercice sur son antenne de Chambéry et le Laboratoire de Bioénergétique Fondamentale et Appliquée de Grenoble. Lors de ces journées, j ai observé différentes équipes et différentes méthodes de travail, ainsi que des thèmes d étude variés ; ce qui n a fait qu alimenter la richesse de mon stage. Expériences / Études / Observations - Laboratoire Hypoxie et Physiopathologies Cardiovasculaires et Respiratoires (HP2) Recherche fondamentale : qpcr* avec Marie Baldazza, méthode de quantification de quantité initiale d ADN*. Test Elisa* et préparation de différentes solutions avec Sandrine Cahot dans le but de détecter la présence d'un anticorps ou d'un antigène dans un échantillon. WesternBlot* avec Amandine Thomas pour la détection et l identification de protéines dans un échantillon. Manipulation et pose de sondes Millar* sur des souris ayant été placées en hypoxie au cours de leur développement avec Emelyne Lemarie afin de mesurer les volumes et débits cardiaques. Recherche clinique : Imagerie IRM : observation et quantification de la masse grasse dans le foie et les quadriceps avec Patrice Flore. Recherche Hypoxie et exercice : Spectroscopie RMN avec Nicolas Decorte et recherche des variations d ATP, ADP*, et de créatine phosphate dans les gastrocnémiens au cours d une épreuve de flexion plantaire. Des relevés NIRS* (spectroscopie proche infrarouge) sur le cortex frontal et le vaste externe (quadriceps) au cours d un effort en hypoxie, mais aussi pendant l hypoxie avec résistance à l expiration (PEP). 4

5 Surveillance respiratoire Electrocardiogramme (ECG*) et lactates sanguins avec Samuel Vergès au court d un test d effort en hypoxie. Analyse de gaz du sang et échographie cardiaque au cours de l hypoxie avec résistance à l expiration (PEP) avec Thomas Rupp et Guillaume Walther. Test de fatigue musculaire du quadriceps avec stimulation magnétique afin de mettre en évidence la relation cause-conséquence entre la fatigue neurale et la diminution de l intensité des contractions musculaires avec Mathieu Gruet. - Laboratoire de Physiologie de l Exercice (LPE à Chambéry) WesternBlot pour rechercher la présence de protéines Glut1 (récepteurs de glucose de la cellule) avec Phanélie Bethon, Carmen Azevedo et Benjamin Chatel. - Laboratoire de Bioénergétique Fondamentale et Appliquée (LBFA Grenoble) Sacrifice de rat et prélèvement des poumons, du muscle soléaire, de la masse grasse et du foie. Analyse des échantillons associés à différents réactifs par oxygraphie et fluorimétrie avec Karine Couturier. Conclusion Ce stage «découverte du monde de la recherche en Physiologie» m a effectivement permis de découvrir le milieu de la recherche en observant une grande quantité de manipulations, et aussi de me rendre compte que ce milieu scientifique pourrait me convenir si j avais l occasion d y être confronté au cours de ma carrière universitaire ou professionnelle. L absence d une étude menée de manière intégrale a pu être l un des points négatifs d un tel stage. Cependant, je savais vers quoi je m engageais : je pense que cette méthodologie basée sur l observation peut parfois s avérer plus pertinente qu une longue étude où l expérimentateur a du mal à observer des choses diverses et variées, tout du moins dans le cadre d un stage d excellence en fin de L1*. Par ailleurs, ce stage m a amené à rencontrer des personnes très agréables et accueillantes. Elles m ont permis de passer un mois très agréable et de connaitre des personnes importantes du domaine de la recherche à Grenoble. Enfin, ce stage m a apporté beaucoup de connaissances théoriques sur des thèmes variés que j avais pour certains déjà partiellement traités en cours de L1 STAPS ou de Terminale S.*. Cependant, la plupart des manipulations m ont permis d expliciter ces sujets en y apportant une expérience concrète ou d apprendre de nouvelles choses sur des thèmes auxquels je n avais jamais eu l occasion de m intéresser. Je remercie chaleureusement toutes les personnes qui ont contribuées de près ou de loin à ce stage et j encourage vivement les futurs étudiants de L1 à réaliser de tels stages d excellence. Ils permettent incontestablement d apporter la richesse indispensable à un bon cursus universitaire, et également de développer l ouverture d esprit et la curiosité intellectuelle, qui, selon moi, sont des atouts majeurs dans le milieu scientifique, quelle que soit la carrière professionnelle considérée. 5

6 Glossaire UFRAPS : Unité de Formation et de Recherche en Activités Physiques et Sportives STAPS : Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives L1 : Première année de Licence HP2 : Laboratoire Hypoxie et Physiopathologies Cardiovasculaires et Respiratoires SFR SEM : Structure Fédérative de Recherche Sport Exercice Motricité IUF : Institut Universitaire de France M2 : Deuxième année de Master APS : Activités Physiques et Sportives IRM : Imagerie par Résonance Magnétique RMN : Résonnance Magnétique Nucléaire PEP : Pression Expiratoire Positive qpcr : Quantitative Polymerase Chain Reaction (Réaction en chaîne par polymérase) ADN : Acide DésoxyriboNucléique Test Elisa : Il s'agit d'un test immunologique, car il a pour principal objectif de mettre en évidence la présence d'anticorps ou d'antigènes spécifiques à une pathologie, dans un échantillon de sang. WesthernBlot : C est une méthode de biologie moléculaire permettant la détection et l'identification de protéines spécifiques dans un échantillon biologique par transfert de protéine. Sonde Millar : Sonde permettent les explorations hémodynamiques invasives cardiaques et vasculaires. ATP: Adénosine triphosphate ADP: Adénosine Diphosphate NIRS: Near-InFrared Spectroscopy (Spectroscopie dans le proche infrarouge) ECG: ElectroCardioGramme S.: Scientifique 6