Pourquoi les vaisseaux sanguins sont la clé de la construction d'un cœur solide

Pourquoi les vaisseaux sanguins sont la clé de la construction d'un cœur solide

Les médecins ne savent pas pourquoi certains bébés naissent avec des muscles cardiaques minces et spongieux. Une nouvelle recherche relie la maladie à des vaisseaux sanguins mal développés autour du cœur.

Outre une meilleure compréhension de la cardiopathie congénitale, les résultats pourraient éclairer la formation du muscle cardiaque en premier lieu, citent Ashby Morrison et Kristy Red-Horse, professeurs adjoints de biologie à l'Université de Stanford. Jusqu'à présent, disent-ils, personne ne s'est rendu compte du rôle important joué par les vaisseaux sanguins nouvellement formés pour soutenir la croissance du muscle cardiaque - ou que le soutien est plus qu'une question d'apport en oxygène.

Red-Horse, qui est membre de Stanford Bio-X, de l'Institut Cardiovasculaire et de l'Institut de recherche en santé infantile, étudie le développement des tissus et des organes entiers, souvent en élevant ses propres souris génétiquement modifiées. Une grande partie de la recherche de Morrison, quant à elle, se concentre sur la machinerie moléculaire de base qui lit les messages dans l'ADN et l'utilise pour construire des cellules fonctionnelles - généralement dans la levure.

Leurs bureaux voisins les ont fait parler, et parmi les sujets de conversation il y avait une molécule particulière que Morrison regardait, une molécule qui s'avère être présente non seulement dans la levure, mais aussi dans les souris et bien d'autres êtres vivants. Cela les a fait se demander: que faisait cette molécule dans ces autres êtres vivants, et que se passerait-il si elle disparaissait?

Dans la levure, la molécule, appelée Ino80, est assez importante - sans elle, la levure tombe malade et meurt - mais dans d'autres organismes, «nous ne savions pas à quoi nous attendre», explique Morrison, membre de Stanford Bio-X, le Child Health Research Institute et le Stanford Cancer Institute.

Souris personnalisées

Pour le savoir, Red-Horse et son laboratoire ont entamé le long processus de modification génique des souris qui n'ont pas d'Ino80 depuis des années, que ce soit dans leur corps ou dans des zones spécifiques du corps ou des types de cellules spécifiques.

Les résultats les plus intrigants, dit Red-Horse, proviennent de souris qui n'ont pas produit Ino80 dans certaines cellules cardiaques - appelées cellules endothéliales - qui sont les progéniteurs des vaisseaux sanguins qui alimentent les muscles du cœur. Sans Ino80, le réseau ne se développe pas correctement et, par conséquent, les muscles cardiaques ne peuvent pas se développer correctement, au lieu de rester spongieux et faibles.


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C'est à ce moment que l'équipe a remarqué la similitude entre leurs souris et une forme de maladie cardiaque appelée non-compactage ventriculaire gauche, la troisième maladie la plus fréquente du muscle cardiaque. "C'était une surprise complète", dit Morrison.

Le facteur manquant

Curieusement, le flux sanguin à travers ces vaisseaux manquants - et l'oxygène qu'il fournit - n'est qu'une partie de l'histoire. Dans une expérience de suivi, les chercheurs ont développé des muscles cardiaques dans un plat avec des cellules endothéliales qui ne s'étaient pas encore formées en vaisseaux sanguins. L'équipe a découvert que lorsque ces cellules endothéliales ne produisaient pas d'Ino80, le muscle cardiaque ne se développait pas correctement. Apparemment, Red-Horse dit, "les cellules endothéliales produisent quelque chose qui est un facteur de croissance" pour les cellules musculaires cardiaques. "L'étape suivante consiste à identifier ce facteur."

Pourtant, ce qu'ils ont déjà trouvé devrait changer la façon dont les médecins et les biologistes pensent à la façon dont le cœur se forme, dit Red-Horse.

Dans les deux cas, la prise en compte du rôle des vaisseaux sanguins pourrait aider à expliquer le développement musculaire normal chez la souris puis chez l'homme ou conduire à de nouvelles thérapies pour des maladies comme le non-compactage ventriculaire gauche. Plus tard, la recherche pourrait également avoir des implications pour les spécialistes de la médecine régénérative travaillant pour faire pousser des coeurs et d'autres organes dans le laboratoire, disent Red-Horse et Morrison.

Le financement provient des National Institutes of Health, de l'American Heart Association, de la National Science Foundation et du Burroughs Wellcome Fund. Les résultats apparaissent dans Communications Nature.

La source: L'Université de Stanford

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