Les chercheurs identifient le facteur qui régule la croissance anormale du cœur

Le cœur humain est comme une éponge, capable de se dilater et de grandir, augmentant sa capacité à absorber le sang. En théorie, une hypertrophie cardiaque peut également extraire plus de sang, avec plus de puissance, qu'un cœur de taille moyenne. Mais en réalité, pour la plupart des gens, cette croissance – connue sous le nom d'hypertrophie cardiaque – est anormale et signale des troubles.

L'hypertrophie cardiaque est provoquée par divers facteurs, l'hypertension en particulier. Les traitements existants ne font que retarder l'inévitable – que le muscle cardiaque spongieux devient plus épais et plus rigide au fil du temps, aboutissant à une insuffisance cardiaque, dans laquelle le cœur ne peut plus se contracter suffisamment pour pomper le sang dans le corps.

Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires à l'origine de la croissance cardiaque anormale promet toutefois de renverser la vapeur et, dans de nouveaux travaux, des chercheurs de la Lewis Katz School of Medicine de Temple University (LKSOM) ont jeté un éclairage nouveau sur un régulateur moléculaire clé du cœur connu comme FoxO1.

Dans un article publié en ligne le 9 juillet dans la revue Circulation, les scientifiques du Temple sont les premiers à montrer que FoxO1 s'attache et active un large éventail de gènes dans les cellules cardiaques, entraînant une augmentation généralisée de la signalisation de la croissance, en particulier dans le cœur.

FoxO1 est un facteur de transcription majeur qui régule les gènes impliqués dans le métabolisme et la croissance. Dans le cœur, cependant, son activité a été alternativement liée à une croissance accrue et diminuée, et en conséquence, il y a eu une incertitude sur ce que l'activation de FoxO1 signifie en termes d'hypertrophie cardiaque. « 

Jessica Pfleger, PhD, auteur principal de l'étude et instructeur, Centre de médecine translationnelle, LKSOM

Il est essentiel de déterminer ce que FoxO1 fait dans le cœur, car les sociétés pharmaceutiques se concentrent sur de telles cibles pour le développement de nouvelles thérapies pour l'hypertrophie cardiaque.

Pour que ces nouvelles thérapies fassent leur travail efficacement, cependant, une connaissance plus claire de l'activation de FoxO1 et de ses effets en aval est nécessaire.

Dans la nouvelle étude, le Dr Pfleger et ses collègues ont étudié FoxO1 à l'aide d'un modèle de souris dit de constriction aortique transversale.

Chez ces animaux, l'hypertrophie cardiaque se développe à la suite d'une surcharge de la pression artérielle et du stress sur le cœur, imitant ainsi grossièrement le développement de l'hypertrophie cardiaque chez les humains souffrant d'hypertension artérielle.

Les chercheurs ont effectué des analyses à l'échelle du génome sur le tissu cardiaque des animaux, en recherchant spécifiquement les zones où FoxO1 se lie à l'ADN et active ou désactive les gènes.

Les analyses de l'équipe ont révélé que FoxO1 se lie largement aux gènes dans tout le génome des cellules cardiaques.

« Sa liaison génomique était répandue, mais spécifique », a expliqué le Dr Pfleger. « La liaison FoxO1 a augmenté en particulier pendant la croissance pathologique du cœur. Cela a vraiment du sens, car pour que le cœur se développe, une majorité de gènes doit être activée, ce qui nécessite une énorme augmentation de l'expression des gènes. »

L'étude est également la première à montrer chez les animaux que la perte d'expression de FoxO1 dans le cœur empêche la surcroissance cardiaque causée par une pression artérielle chronique élevée.

Les chercheurs ont atterri sur cette découverte après avoir éliminé FoxO1 des cellules cardiaques cultivées en laboratoire et ont observé que les cellules n'augmentaient plus en réponse aux molécules induisant la croissance.

« Nos observations mettent principalement en lumière les mécanismes sous-étudiés de la croissance cardiaque pathologique », a déclaré le Dr Pfleger. « Sur le plan thérapeutique, plus de travail est nécessaire pour cibler correctement FoxO1, car il est intimement impliqué dans l'activation de nombreux gènes associés à la croissance cardiaque. »

Le Dr Pfleger et ses collègues prévoient ensuite d'étudier d'autres molécules liées à une croissance cardiaque anormale.

« D'autres facteurs, en plus de FoxO1, régulent l'hypertrophie cardiaque, et révéler leurs rôles pourrait nous donner une meilleure idée des mécanismes qui peuvent être les plus thérapeutiquement pertinents », a ajouté le Dr Pfleger.

La source:

Système de santé de l'Université Temple

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