Dans la revue Circulation, les auteurs révèlent une nouvelle voie de recherche passionnante sur la réparation des cœurs endommagés. Les dernières recherches mettent en évidence le rôle essentiel des cardiomyocytes et des mitochondries dans la régénération cardiaque. La recherche montre que la régulation de l’activité mitochondriale peut améliorer la réparation cardiaque après un dommage et fournir de nouvelles idées pour le traitement des maladies cardiaques.

Ces minuscules « batteries naturelles » permettent à cet organe vital de battre 100 000 fois par jour et de pomper 2 000 gallons de sang à travers le corps.

Mais des dommages dévastateurs se produisent lorsque ces batteries – des cellules du muscle cardiaque appelées cardiomyocytes – court-circuitent et meurent. Les dommages au muscle cardiaque sont généralement permanents et empêchent le cœur de pomper correctement le sang.

C'est le sujet d'une nouvelle étude menée par une équipe comprenant deux médecins de l'Université de Floride du Sud (USF) Health, qui rapportent leurs conclusions dans Circulation, la revue phare de l'American Heart Association.

"Une blessure telle qu'une crise cardiaque entraîne une perte massive de cellules du muscle cardiaque qui ne peuvent pas se régénérer", a déclaré le Dr Da-Zhi Wang, directeur du Centre de médecine régénérative du Healthy Heart Institute et du Morsani College of Medicine de l'Université de Floride du Sud. "La question est donc de savoir comment faire en sorte que le cœur se répare."

Progrès dans la recherche sur la régénération cardiaque

Le laboratoire de recherche du Dr Wang a récemment déménagé de la Harvard Medical School, où il était professeur à l'hôpital pour enfants de Boston, à l'USF. Le Dr Wang est actuellement professeur de médecine interne, de pharmacologie moléculaire et de physiologie à l'École de médecine Morsani et est l'auteur principal de l'étude « La traduction réduite des protéines mitochondriales favorise la prolifération des cardiomyocytes et la régénération cardiaque ». L'article explique comment l'activité des mitochondries, qui se trouvent dans les cellules du muscle cardiaque, est essentielle à la réparation des cœurs endommagés et même à la prévention de futures crises cardiaques ou maladies coronariennes.

Le Dr John Mably, un autre auteur de l'étude, a déclaré : « L'élément clé de cette étude est le lien avec la régénération cardiaque. Si vous souhaitez que votre cœur continue à fonctionner jusqu'à 90 ans, cela vous intéressera, vous ou toute personne ayant eu une maladie cardiaque ou une crise cardiaque.

Le Dr Mably est professeur agrégé de médecine interne à la Morsani School of Medicine et membre du Center for Regenerative Medicine et de l’USFHealth Heart Institute. L'équipe d'USFHealth a reçu un financement de l'USFHealth Heart Institute de la Morsani School of Medicine et des National Institutes of Health. Le Dr Jinghai Chen de l'École de médecine de l'Université du Zhejiang (qui s'est formé avec le Dr Wang) et les membres de son laboratoire sont également les auteurs de l'article.

Comprendre le rôle des mitochondries dans la fonction cardiaque

Les cardiomyocytes font partie intégrante du tissu cardiaque et sont essentiels au fonctionnement normal du cœur. Parce que le cœur se contracte constamment, il a besoin de grandes quantités d’énergie, produites par les mitochondries, de minuscules structures sous-cellulaires souvent appelées les centrales électriques de la cellule. Parce que la synthèse des protéines mitochondriales est essentielle à leur structure ainsi qu'à la fonction cardiaque normale, les recherches des auteurs se sont concentrées sur la façon dont les changements dans l'équilibre des protéines mitochondriales affectent la santé cardiaque.

Le Dr Mably a ajouté : « Le muscle cardiaque se contracte depuis le début du développement jusqu'à la mort, il nécessite donc beaucoup d'énergie pour fonctionner. C'est ce que fournissent les mitochondries ; c'est comme l'essence dont une voiture a besoin pour fonctionner.

L'importance des mitochondries dans la fonction cardiaque normale est bien reconnue et des études récentes ont montré que des modifications du métabolisme mitochondrial sont associées à certaines formes de maladies cardiaques. Ce travail a évolué à partir d’une étude antérieure menée par l’équipe de recherche. Leurs recherches montrent que l'absence d'une protéine appelée MRPS5 dans le cœur en développement entraîne des malformations cardiaques et la mort embryonnaire ; l'absence de ce gène à tous les stades après la naissance entraîne une hypertrophie cardiaque et éventuellement une défaillance. Il a été démontré que la cause de ces malformations cardiaques provenait d’un déséquilibre dans la communication entre les mitochondries et le noyau.

Dans la nouvelle étude, les auteurs ont examiné les effets de la réduction (plutôt que de la perte complète) de MRPS5 sur la prolifération des cardiomyocytes. Des lésions cardiaques graves, généralement dues à une crise cardiaque grave, peuvent entraîner une insuffisance cardiaque, car le cœur ne peut plus se contracter correctement. En effet, les tissus endommagés du myocarde adulte (la couche musculaire du cœur) ne peuvent pas se réparer après une blessure. Ces scientifiques ont découvert qu’une légère réduction de l’activité des mitochondries dans le cœur adulte peut favoriser la régénération du cœur après une blessure, ce qui pourrait ouvrir la voie à une nouvelle façon de traiter les maladies cardiaques et d’autres maladies cardiaques.

"Nous espérons travailler avec l'industrie pharmaceutique pour apprendre comment mieux protéger ou réparer les cœurs endommagés. Actuellement, les cliniciens ne peuvent pas faire grand-chose contre les crises cardiaques. Cette approche pourrait aider le cœur à revenir à la normale", a déclaré le Dr Wang.

"Comme le lapin Energizer, cela pourrait conduire à une nouvelle façon de traiter les maladies cardiaques, permettant aux cœurs vieillissants de "continuer à grandir, continuer à grandir..."

Source compilée : ScitechDaily