La recherche sur les cardiomyocytes révèle un nouveau moyen de régénérer les cellules cardiaques endommagées

Des scientifiques de Northwestern Medicine ont découvert un moyen de régénérer les cellules musculaires cardiaques endommagées chez la souris, ce qui pourrait ouvrir une nouvelle voie pour traiter les malformations cardiaques congénitales chez les enfants et les lésions cardiaques après une crise cardiaque chez les adultes, selon une étude publiée dans le Journal of Clinical Investigation.

Le syndrome d'hypoplasie du cœur gauche (SHCG) est une malformation cardiaque congénitale rare qui survient lorsque le cœur gauche du bébé ne se développe pas correctement pendant la grossesse, selon l'hôpital pour enfants Ann & Robert H. Lurie de Chicago. Cette affection touche un nouveau-né sur 5 000 et est responsable de 23 % des décès par maladie cardiaque au cours de la première semaine de vie.

Les cardiomyocytes, les cellules responsables de la contraction du muscle cardiaque, peuvent se régénérer chez les mammifères nouveau-nés, mais perdent cette capacité avec l'âge, a déclaré Paul Shumaker, PhD, professeur de pédiatrie à la division de néonatalogie et auteur principal de l'étude.

« À la naissance, les cellules du muscle cardiaque peuvent encore subir une division mitotique », explique Shumaker. « Par exemple, si le cœur d'une souris nouveau-née est blessé à un ou deux jours, et qu'on attend ensuite qu'elle atteigne l'âge adulte, l'observation de la zone blessée du cœur ne permettra pas de déceler une lésion. »

Dans l’étude actuelle, Shumaker et ses collègues ont cherché à comprendre si les cardiomyocytes de mammifères adultes pouvaient revenir à l’état régénératif du fœtus.

Étant donné que les cardiomyocytes fœtaux survivent grâce au glucose au lieu de générer de l'énergie cellulaire par le biais de leurs mitochondries, Shumaker et ses collègues ont supprimé un gène lié aux mitochondries, UQCRFS1, dans le cœur des souris adultes, les faisant revenir à un état semblable à celui du fœtus.

Chez des souris adultes présentant des lésions cardiaques, les chercheurs ont observé que les cellules cardiaques commençaient à se régénérer après l'inhibition du gène UQCRFS1. Les cellules ont également commencé à consommer davantage de glucose, de manière similaire au fonctionnement des cellules cardiaques fœtales, selon l'étude.

Les résultats de l'étude suggèrent qu'une augmentation de l'utilisation du glucose peut également restaurer la division cellulaire et la croissance des cellules cardiaques adultes et peut fournir une nouvelle voie pour traiter les cellules cardiaques endommagées, a déclaré Shumaker.

« C'est la première étape vers la résolution de l'une des questions les plus importantes en cardiologie: comment faire en sorte que les cellules cardiaques se divisent à nouveau pour pouvoir réparer les cœurs? » a déclaré Shumaker, qui est également professeur de biologie cellulaire et du développement et de médecine à la Division des soins pulmonaires et intensifs.

Sur la base de cette découverte, Shumaker et ses collègues se concentreront sur l’identification de médicaments capables de déclencher cette réponse dans les cellules cardiaques sans modification génétique.

« Si nous trouvons un médicament qui déclenche cette réponse de la même manière qu'une modification génétique, nous pourrons alors arrêter le traitement une fois les cellules cardiaques développées », a déclaré Shumaker. « Chez les enfants atteints de HLHS, cela pourrait nous permettre de restaurer une épaisseur normale de la paroi ventriculaire gauche. Cela pourrait sauver des vies. »

Cette approche pourrait également être utilisée pour les adultes qui ont eu une crise cardiaque, a déclaré Shumaker.

« C'était un projet d'envergure, et je remercie toutes les personnes impliquées », a déclaré Shumaker. « L'article compte 15 membres du corps professoral de Northwestern parmi ses coauteurs; c'était donc un véritable travail d'équipe. »