Une nouvelle étude donne un aperçu de la synchronisation complexe de deux horloges cellulaires qui aident à réguler le rythme cardiaque humain, pointant vers de nouveaux mécanismes thérapeutiques potentiels pour les troubles du rythme cardiaque nécessitant
les résultats d’une équipe dirigée par le Dr Edward Lakatta, chef du Laboratoire des Sciences cardiovasculaires de L’IRP de la NIA, ont été publiés dans le numéro de Juin 12 de science Signalling.,
nos cœurs font toujours de l’exercice, même lorsque notre corps est au repos, et pompent automatiquement plus fort et plus vite pendant une activité intense. Dans un cœur sain, un groupe spécialisé de cellules dans la paroi de l’oreillette droite appelé nœud sino-auriculaire (nœud SA) produit spontanément des impulsions électriques qui traversent le système de conduction de l’organe pour le faire se contracter régulièrement. Ainsi, le nœud SA agit comme le stimulateur cardiaque naturel du corps, fixant le rythme d’un battement normal.,
Les dysfonctionnements du réseau de signalisation électrique du nœud SA peuvent entraîner des conditions anormales telles que le syndrome des sinus malades, un rythme cardiaque trop lent ou irrégulier, qui sont généralement traités par l’installation d’un stimulateur cardiaque artificiel permanent. Les problèmes de nœud SA sont plus fréquents chez les personnes âgées car le réseau conducteur du système cardiaque cicatrise et dégénère avec l’âge.,
Le manque de recherche sur la stimulation cardiaque à l’aide de cellules humaines a empêché le développement d’un traitement de nouvelle génération, sans dispositif et plus rentable qui pourrait remplacer l’implantation d’un stimulateur cardiaque électrique artificiel.
alors que la plupart des recherches dans ce domaine ont utilisé des cellules cardiaques animales, cette équipe a utilisé des cellules de stimulateur cardiaque Nodal sino-auriculaire (SANC) humaines provenant de tissus cardiaques donnés. Ils ont découvert qu’une horloge de calcium (Ca 2+) était couplée à l’horloge de production électrique (m clock) des molécules de membrane de surface naturelle du SANC.,
Les chercheurs ont démontré que l’adénosine monophosphate cyclique (AMPc)—un dérivé de l’adénosinetriphosphate (ATP) important dans la signalisation intracellulaire—améliore la fonction des horloges M et Ca2+ par phosphorylation médiée par la protéine kinase A. Ce boost de cAMP accélère alors directement la vitesse du tic-tac de L’horloge Ca2+.,
l’équipe a ensuite montré que la stimulation des récepteurs bêta-adrénergiques (bêta-AR)–récepteurs importants dans la liaison avec l’adrénaline et l’épinéphrine pour des processus tels que la relaxation musculaire et la dilatation bronchique—jouent un rôle essentiel dans la stimulation du cœur en régulant la production intracellulaire d’AMPc. Les récepteurs bêta-AR ont également accéléré la génération spontanée d’impulsions électriques du SANC en améliorant le couplage entre les horloges Ca2+ et M.,
les scientifiques ont ensuite examiné d’autres échantillons de SANC qui imitaient un rythme cardiaque arrêté ou arrêté, et ont constaté qu’en augmentant les concentrations d’AMPc avec la stimulation bêta-AR, ils pouvaient restaurer les rythmes spontanés et les charges électriques nécessaires pour reprendre des battements cardiaques normaux.
ce travail dévoile les mécanismes complexes et très interdépendants du rythme cardiaque et s’avère prometteur pour de nouvelles cibles thérapeutiques au niveau cellulaire qui pourraient un jour offrir des alternatives au traitement par stimulateur cardiaque artificiel chez les personnes atteintes de troubles du rythme cardiaque.