Cette molécule est essentielle pour réparer un cœur endommagé après une crise cardiaque

D’autre part, les maladies cardiovasculaires, telles que les crises cardiaques, sont l’une des principales causes de décès dans le monde en raison de la capacité d’auto-régénération limitée du cœur. Contrairement aux humains, les poissons zèbres ont la capacité remarquable de se remettre des dommages cardiaques.

Maintenant, les chercheurs du groupe dirigé par Jeroen Bakkers, du Institut Hubrecht (Pays-Bas), travaillant avec le poisson zèbre, ont découvert un nouveau mécanisme qui fonctionne comme un interrupteur pour déclencher la maturation des cellules du muscle cardiaque dans le processus de régénération.

Ledit mécanisme, expliquent-ils dans une étude publiée dans le magazine «Science», est conservé au cours de l’évolution, puisqu’un effet très similaire a été observé dans les cellules musculaires cardiaques de souris et humaines. Les résultats de l’étude montrent que ceux-ci pourraient contribuer au développement de nouvelles thérapies contre les maladies cardiovasculaires.

On estime que 18 millions de personnes meurent chaque année de maladies cardiovasculaires, et bon nombre de ces décès sont liés à des crises cardiaques. Dans un tel événement, un thrombus empêche l’apport de nutriments et d’oxygène aux parties du cœur.

En conséquence, les cellules du muscle cardiaque dans la partie bloquée du cœur meurent, ce qui peut parfois entraîner une insuffisance cardiaque. Et, bien qu’il existe des thérapies qui contrôlent les symptômes, aucun traitement ne peut remplacer le tissu perdu par des cellules fonctionnelles et matures du muscle cardiaque, guérissant ainsi les patients.

Contrairement aux humains, certaines espèces comme le poisson zèbre peuvent régénérer leur cœur. Il a été prouvé que dans les 90 jours suivant les dommages, ils sont capables de restaurer complètement leur fonction cardiaque.. De cette façon, les cellules du muscle cardiaque survivantes peuvent se diviser et produire plus de cellules. Cette caractéristique unique fournit aux cœurs de poisson zèbre une source de nouveaux tissus pour remplacer les cellules musculaires cardiaques perdues.

Des études antérieures ont identifié avec succès des facteurs qui peuvent stimuler la division cellulaire du muscle cardiaque. Cependant, jusqu’à présent, ce qui arrive aux cellules musculaires cardiaques nouvellement formées n’a pas été analysé.

« On ne sait pas comment ces cellules arrêtent de se diviser et mûrissent suffisamment pour contribuer à une fonction cardiaque normale. Nous avons été intrigués par le fait que dans les cœurs de poisson zèbre, les tissus nouvellement formés mûrissaient naturellement et s’intégraient parfaitement aux tissus cardiaques existants », dit-il. Phong Nguyenpremier auteur de l’étude.

Pour étudier en détail la maturation des tissus nouvellement formés, les chercheurs ont développé une technique sophistiquée qui leur a permis d’imager en direct le mouvement du calcium dans les cellules du muscle cardiaque. La régulation du mouvement du calcium à l’intérieur et à l’extérieur des cellules du muscle cardiaque est importante pour contrôler les contractions cardiaques et peut prédire la maturité cellulaire.

Ils ont donc découvert qu’après la division des cellules du muscle cardiaque, les mouvements du calcium changent avec le temps. “Le mouvement du calcium dans la cellule nouvellement divisée était initialement très similaire à celui des cellules du muscle cardiaque embryonnaire, mais au fil du temps, les cellules du muscle cardiaque ont pris un type mature de mouvement du calcium. Nous avons constaté que la dyade cardiaque, une structure qui aide à déplacer le calcium dans la cellule du muscle cardiaque, et plus particulièrement l’un de ses composants, LRRC10, était cruciale pour décider si les cellules du muscle cardiaque se divisent ou progressent vers la maturation. Les cellules musculaires cardiaques dépourvues de LRRC10 ont continué à se diviser et sont restées immatures », explique Nguyen.

Après avoir établi l’importance de LRRC10 dans l’arrêt de la division cellulaire et l’initiation de la maturation dans les cellules du muscle cardiaque du poisson zèbre, ils ont ensuite testé si leurs découvertes pouvaient être appliquées aux mammifères. Pour ce faire, ils ont induit l’expression de LRRC10 dans des cellules musculaires cardiaques murines et humaines cultivées en laboratoire. Étonnamment, LRRC10 a modifié la manipulation du calcium, réduit la division cellulaire et augmenté la maturation de ces cellules d’une manière similaire à celle observée dans les cœurs de poisson zèbre.

Les résultats de l’étude montrent que LRRC10 a le potentiel de piloter la maturation des cellules du muscle cardiaque en contrôlant leur manipulation du calcium.. Cela pourrait aider à remédier au manque de capacité de régénération du cœur des mammifères en transplantant des cellules musculaires cardiaques cultivées en laboratoire dans le cœur endommagé.

Cependant, aussi prometteuse que soit cette thérapie potentielle, les résultats ont montré que ces cellules cultivées en laboratoire sont encore immatures et ne peuvent pas communiquer correctement avec le reste du cœur, entraînant des contractions anormales appelées arythmies. “Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour définir précisément le degré de maturité de ces cellules musculaires cardiaques cultivées en laboratoire lorsqu’elles sont traitées avec LRRC10, il est possible qu’une maturation accrue améliore leur intégration après la transplantation”, explique l’auteur de l’étude, Jeroen Bakkers.

Bakkers ajoute que la plupart des modèles actuels de maladies cardiaques sont souvent basés sur des cellules musculaires cardiaques cultivées en laboratoire qui sont immatures. «90% des candidats-médicaments prometteurs trouvés en laboratoire ne parviennent pas à la clinique, et l’immaturité de ces cellules pourrait être un facteur contribuant à ce faible taux de réussite.. Nos résultats indiquent que LRRC10 pourrait également améliorer la pertinence de ces modèles.”

Par conséquent, concluent-ils, LRRC10 pourrait avoir une contribution importante à la génération de cellules musculaires cardiaques cultivées en laboratoire qui représentent plus précisément un cœur humain adulte typique, améliorant ainsi les chances de développer de nouveaux traitements efficaces contre les maladies cardiovasculaires.