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Avancées dans la régénération du cœur endommagé

MÉDECINEAvancées dans la régénération du cœur endommagé

Des études récentes sur des jumeaux ont montré de nouvelles façons de régénérer un cœur endommagé

L'insuffisance cardiaque touche au moins 26 millions de personnes dans le monde et est responsable de nombreux décès mortels. En raison de l'augmentation du vieillissement de la population, prendre soin du cœur devient un besoin entraînant une augmentation des dépenses. Il y a eu des avancées significatives dans les traitements thérapeutiques pour le Cœur et de nombreuses mesures préventives sont prises, cependant, la mortalité et la morbidité sont encore très élevées. Très peu d'options de traitement sont disponibles et il repose principalement sur la transplantation cardiaque pour les patients qui sont vraiment au stade terminal et progressent vers une insuffisance cardiaque complète.

Notre corps a une capacité extraordinaire à se guérir, par exemple le foie peut être régénéré lorsqu'il est endommagé, notre peau aussi la plupart du temps et un rein pourrait prendre le relais pour deux. Malheureusement, ce n'est pas vrai pour la plupart de nos organes vitaux, y compris le cœur. Lorsqu'un cœur humain est endommagé – causé par une maladie ou une blessure – les dommages sont perpétuels. Par exemple, après une crise cardiaque, des millions ou des milliards de cellules du muscle cardiaque peuvent être perdues à jamais. Cette perte affaiblit progressivement le cœur et entraîne des affections graves comme une insuffisance cardiaque ou des cicatrices au cœur qui peuvent s'avérer fatales. L'insuffisance cardiaque survient généralement lorsque les cardiomyocytes (type de cellules) deviennent déficients. Contrairement aux tritons et aux salamandres, les adultes humains ne peuvent pas repousser spontanément des organes endommagés tels que le cœur. Dans un embryon humain ou lorsqu'un bébé grandit dans l'utérus, les cellules cardiaques se divisent et se multiplient, ce qui aide le cœur à grandir et à se développer pendant neuf mois. Mais les mammifères, y compris les humains, ne possèdent pas la capacité de régénérer le cœur car ils perdent cette capacité par la suite et complètement après environ une semaine de naissance. Les cellules du muscle cardiaque perdent leur capacité à se diviser et à se multiplier et ne peuvent donc pas se régénérer. Ceci est également vrai pour d'autres cellules humaines - cerveau, moelle épinière etc. Étant donné que ces cellules adultes ne peuvent pas se diviser, le corps humain ne peut pas remplacer les cellules endommagées ou perdues, ce qui entraîne des maladies. Bien que ce soit aussi la raison pour laquelle il n'y a jamais de tumeur cardiaque - les tumeurs sont causées par une croissance incontrôlée des cellules. Si, toutefois, il est possible que ces cellules se divisent à nouveau, cela pourrait conduire à la « régénération » d'un certain nombre de tissus et aider à réparer un organe.

La seule option qui s'offre à quiconque souffre d'une faiblesse ou d'une coeur endommagé ou une maladie cardiaque est de recevoir une transplantation cardiaque. Cela a une multitude d'aspects qui empêchent généralement une greffe de devenir une réalité chez la plupart des patients. Premièrement, le cœur qui est donné par un « donneur » doit être un cœur sain avant le décès du donneur, ce qui signifie que le cœur doit être prélevé sur des jeunes décédés des suites d'une maladie ou de blessures et que ces conditions n'ont pas affecté leur cœur de quelque manière que ce soit. Le patient receveur potentiel doit correspondre au cœur du donneur pour recevoir la greffe. Cela se traduit par une longue attente. Comme alternative possible, la possibilité de créer de nouveaux muscles dans le cœur grâce à la division cellulaire pourrait offrir de l'espoir à des millions de personnes ayant un cœur endommagé. De nombreuses procédures ont été essayées et testées par la communauté scientifique, cependant, les résultats jusqu'à présent ont été inefficaces.

Dans une nouvelle étude publiée dans Cellule, des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco, aux États-Unis, ont développé pour la première fois une méthode efficace et stable dans des modèles animaux pour diviser les cellules cardiaques adultes (cardiomyocytes) et ainsi potentiellement réparer la partie endommagée du cœur1. Les auteurs ont identifié quatre gènes impliqués dans la division cellulaire (c'est-à-dire des cellules qui se multiplient d'elles-mêmes). Lorsque ces gènes ont été combinés avec des gènes qui provoquent la réintégration des cardiomyocytes matures dans un cycle cellulaire, ils ont constaté que les cellules se divisaient et se reproduisaient. Ainsi, lorsque la fonction de ces quatre gènes essentiels a été améliorée, le tissu cardiaque a montré une régénération. Après une insuffisance cardiaque chez un patient, cette association améliore la fonction cardiaque. Les cardiomyocytes présentaient une division de 15 à 20 % dans la présente étude (par rapport à 1 % dans les études précédentes), ce qui renforce la fiabilité et l'efficacité de cette étude. Cette étude pourrait techniquement être étendue à d'autres organes car ces quatre gènes sont une caractéristique commune. C'est un travail très pertinent car toute étude sur le cœur est d'une part très compliquée et d'autre part la délivrance de gènes doit se faire avec précaution afin de ne pas provoquer de tumeurs dans l'organisme. Ce travail pourrait devenir une approche très puissante pour régénérer le cœur et aussi d'autres organes.

Une autre étude du Stem Cell Institute de l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni, a mis au point un moyen innovant de réparer les tissus cardiaques de sorte qu'un donneur ne serait pas du tout nécessaire.2. Ils ont utilisé des cellules souches pour cultiver des plaques vivantes de « muscle cardiaque » en laboratoire qui ne mesurent que 2.5 centimètres carrés, mais elles semblent être un outil potentiel puissant pour traiter les patients souffrant d'insuffisance cardiaque. Ces patchs ont une brillante perspective d'être naturellement assimilés dans le cœur d'un patient, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un tissu « entièrement fonctionnel » qui bat et se contracte comme un muscle cardiaque normal. Une approche antérieure consistant à injecter des cellules souches dans le corps pour réparer le cœur a échoué car les cellules souches ne sont pas restées dans le muscle cardiaque mais se sont plutôt perdues dans le sang. Le patch actuel est un tissu cardiaque « vivant » et « battant » qui peut être attaché à un organe (dans ce cas le cœur) et ainsi tout dommage pourrait être réparé. De tels patchs pourraient être cultivés au fur et à mesure qu'il y a une demande pour un patient. Cela surpasserait essentiellement la nécessité d'attendre un donneur compatible. Ces patchs pourraient également être cultivés en utilisant les propres cellules du patient cardiaque, éliminant ainsi les risques liés à la transplantation d'organes. Assimiler le patch dans un coeur endommagé est une procédure invasive et nécessite des impulsions électriques correctes pour que le cœur batte bien intégré avec un patch. Mais les risques liés à ce genre d'intervention sont meilleurs qu'une transplantation cardiaque totale qui est beaucoup plus invasive. L'équipe se prépare pour les essais sur les animaux et les essais cliniques d'ici 5 ans avant que cela puisse être largement utilisé pour les patients cardiaques.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

1. Mohamed et al. 2018,. Régulation du cycle cellulaire pour stimuler la prolifération des cardiomyocytes adultes et la régénération cardiaque. Cellulehttps://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014

2. Université de Cambridge 2018. Réparer un cœur brisé. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Consulté le 1er mai 2018]

Équipe SCIEU
Équipe SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
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