Faire croire à son cœur que l’on fait de l’exercice : la cardiotrophine améliore la santé cardiaque et répare les lésions

le 4 août 2017


Des chercheurs ont découvert qu’une protéine appelée cardiotrophine-1 (CT-1) peut stimuler une croissance saine des tissus cardiaques et amener le cœur à pomper une quantité accrue de sang, comme le font l’exercice et la grossesse. Leurs recherches ont révélé qu’il s’agit d’un type de croissance bénéfique, donc très différent de l’augmentation de volume néfaste qui caractérise l’insuffisance cardiaque. De plus, les chercheurs ont démontré que la CT-1 peut réparer les lésions au cœur et améliorer la circulation sanguine dans des modèles animaux d’insuffisance cardiaque. Les résultats sont publiés dans la revue Cell Research. L’équipe de recherche est composée de scientifiques de L’Hôpital d’Ottawa, de l’Université d’Ottawa, de l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa et de l’Université Carleton.

L’insuffisance cardiaque est l’une des principales causes de décès et d’invalidité dans les pays à revenu élevé et un problème de plus en plus répandu dans le monde. Ce problème survient lorsque le cœur n’arrive plus à pomper assez de sang dans le corps, souvent en raison d’atteinte aux tissus musculaires du cœur causés par une crise cardiaque.

« Lorsqu’une partie du cœur meurt, les tissus musculaires restants tentent de s’adapter en prenant du volume, mais cette croissance est dysfonctionnelle et en réalité, elle n’aide pas le cœur à pomper davantage de sang », explique Lynn Megeney, Ph.D., l’auteur principal de l’étude, qui est aussi scientifique principal à L’Hôpital d’Ottawa et professeur à l’Université d’Ottawa. « Nous avons découvert que la CT-1 aide les muscles cardiaques à se développer de manière saine, en plus de stimuler la croissance de vaisseaux sanguins dans le cœur. Cela augmente donc la capacité du cœur à pomper du sang, comme cela se produit si l’on fait de l’exercice ou pendant une grossesse. »

Le Dr Megeney et ses collègues ont mené différentes études sur des souris, des rats et des cellules cultivées en laboratoire. En plus de porter sur la CT-1, certaines de leurs études portaient sur un médicament appelé phényléphrine (PE), connu pour entraîner le grossissement néfaste du cœur. Voici ce qu’ils ont constaté :

• Les cellules du muscle cardiaque traitées avec la CT-1 deviennent des fibres longues et saines, tandis que celles traitées avec la PE ne font que s’élargir.

• La CT-1 entraîne le développement de vaisseaux sanguins le long des nouveaux tissus musculaires et augmente la capacité de pompage du cœur, tandis que la PE n’a aucun de ces effets.

• Lorsque le traitement avec la CT-1 cesse, le cœur revient à son état d’origine, exactement comme lorsque l’on cesse de faire de l’exercice ou après la fin d’une grossesse. En revanche, le grossissement néfaste du cœur causé par la PE est irréversible.

• La CT-1 améliore radicalement la fonction cardiaque dans deux modèles animaux d’insuffisance cardiaque – l’une causée par une crise cardiaque (qui touche le côté gauche du cœur), l’autre causée par une pression sanguine élevée dans les poumons (ou hypertension pulmonaire, qui touche le côté droit du cœur).

• Pour stimuler le développement du muscle cardiaque, la CT-1 et la PE exploitent toutes deux une voie moléculaire dont on sait déjà qu’elle joue un rôle dans le suicide cellulaire (apoptose), mais la CT-1 réussit à mieux maîtriser ce mécanisme.



« Cette thérapie expérimentale est particulièrement emballante, car elle représente une piste prometteuse dans le traitement de l’insuffisance cardiaque autant du côté gauche que du côté droit du cœur », affirme le Dr Duncan Stewart, coauteur principal de l’étude, qui est cardiologue, scientifique principal, vice-président exécutif de la Recherche à L’Hôpital d’Ottawa et professeur à l’Université d’Ottawa. « À l’heure actuelle, l’insuffisance cardiaque peut être traitée seulement par une greffe du cœur. Et même s’il existe des médicaments qui peuvent atténuer les symptômes de l’insuffisance cardiaque gauche, le problème n’est jamais éliminé et avec le temps, il entraîne souvent l’insuffisance cardiaque droite. »




« L’étude a révélé que la CT-1 humaine peut favoriser une croissance saine dans plusieurs modèles animaux, ce qui est fascinant », confie Patrick Burgon, Ph.D., coauteur de l’étude, scientifique à l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa et professeur adjoint à l’Université d’Ottawa. « Cela laisse croire que l’action de la CT-1 est universellement conservée, ce qui nous rapproche énormément de l’élaboration d’un traitement. »

Les chercheurs soulignent également que même si, en théorie, l’exercice peut avoir les mêmes avantages que la CT-1, la capacité des personnes atteintes d’insuffisance cardiaque de faire de l’activité physique est habituellement limitée.

Les Drs Megeney et Stewart, dont le concept s’appuyant sur la CT-1 pour traiter les maladies cardiaques est en attente de brevets, espèrent former des partenariats afin de tester cette protéine sur des patients. Si les essais donnent de bons résultats, il faudra encore attendre un certain nombre d’années avant que le traitement soit offert au grand public.

Référence complète : Cardiotrophin 1 Stimulates Beneficial Myogenic and Vascular Remodeling of the Heart. Cell Research, prépublication en ligne le 8 août 2017; doi:10.1038/cr.2017.87 Mohammad Abdul-Ghani, Colin Suen, Baohua Jiang, Yupu Deng, Jonathan J. Weldrick, Charis Putinski, Steve Brunette, Pasan Fernando, Thomas T. Lee, Peter Flynn, Frans H. H. Leenen, Patrick G. Burgon, Duncan J. Stewart et Lynn A. Megeney http://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr201787a.html

Financement et autres contributions : Le Dr Megeney et le Dr Stewart font partie du Programme de médecine régénératrice de L’Hôpital d’Ottawa, qui héberge notamment le Centre de recherche sur les cellules souches Sprott et le Centre de médecine régénératrice Sinclair. Cette recherche a été rendue possible grâce au généreux soutien de la communauté à la recherche en médecine régénératrice. Cette recherche a également reçu l’appui des Instituts de recherche en santé du Canada, du Fonds pour la recherche en Ontario, de la Fondation des maladies du cœur et de l’AVC du Canada, ainsi que de Fate Therapeutics. Fate Therapeutics a aussi apporté une contribution scientifique à cette recherche.

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L’Hôpital d’Ottawa est l’un des plus importants hôpitaux d’enseignement et de recherche au Canada. Il est doté de plus de 1 100 lits, d’un effectif de quelque 12 000 personnes et d’un budget annuel d’environ 1,2 milliard de dollars. Avec l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa, nous sommes les fiers partenaires de l’Université d’Ottawa, l’une des 10 grandes universités de recherche au pays. L’Hôpital et l’Institut de cardiologie ont reçu l’agrément avec mention d’honneur d’Agrément Canada et ont dressé, de concert avec l’Université, une feuille de route pour l’excellence en recherche cardiovasculaire dans la région.