2025-01-02 13:59:00
Après une crise cardiaque, le cœur humain perd des millions de cellules musculaires qui ne peuvent pas se régénérer. Cela conduit souvent à une insuffisance cardiaque, dans laquelle le cœur a du mal à pomper le sang efficacement. Contrairement aux humains, le poisson zèbre génère de nouvelles cellules musculaires cardiaques. Quand le cœur d’un poisson zèbre est endommagé, Vous pouvez retrouver complètement votre fonction en 60 jours. Cette capacité de régénération pourrait-elle être transférée à d’autres espèces ?
Des chercheurs du groupe Bakkers de l’Institut Hubrecht sont parvenus à réparer des cœurs de souris endommagés grâce à la protéine Hmga1, qui joue un rôle clé dans la régénération cardiaque du poisson zèbre. Chez la souris, cette protéine était capable de restaurer le cœur en activant les gènes de réparation dormants sans provoquer d’effets secondaires tels qu’une hypertrophie cardiaque. Cette étude, financée par la Dutch Heart Foundation et la Hartekind Foundation, marque une étape importante vers les thérapies régénératives pour prévenir l’insuffisance cardiaque. Les résultats sont publiés ce jeudi dans Nature Cardiovascular Research.
“Nous ne comprenons pas pourquoi certaines espèces peuvent régénérer leur cœur après une blessure alors que d’autres ne le peuvent pas. En étudiant le poisson zèbre et en le comparant avec d’autres espèces, on peut découvrir les mécanismes de régénération cardiaque. “Cela pourrait conduire à des thérapies pour prévenir l’insuffisance cardiaque chez l’homme”, explique Jeroen Bakkers, responsable de l’étude.
L’équipe de recherche a d’abord identifié une protéine qui permet la réparation cardiaque chez le poisson zèbre. «Nous avons comparé le cœur du poisson zèbre à celui de la souris, qui, comme le cœur humain, ne peut pas se régénérer. Nous étudions l’activité des gènes dans les parties endommagées et saines du cœur. Nos résultats ont révélé que le gène de la protéine Hmga1 est actif lors de la régénération cardiaque chez le poisson zèbre, mais pas chez la souris. “Cela nous a montré que Hmga1 joue un rôle clé dans la réparation cardiaque”, explique Dennis de Bakker, premier auteur de l’étude. Normalement, la protéine Hmga1 est importante au cours du développement embryonnaire, lorsque les cellules ont besoin de croître beaucoup. Cependant, dans les cellules adultes, le gène de cette protéine est désactivé.
Les chercheurs ont étudié le fonctionnement de la protéine Hmga1. «Nous avons découvert que Hmga1 supprime les obstacles moléculaires de la chromatine. Hmga1 ouvre la voie, pour ainsi dire, en permettant aux gènes latents de fonctionner à nouveau”, explique Mara Bouwman, co-auteur principal. La chromatine est la structure qui emballe l’ADN. Lorsqu’elle est très compacte, les gènes sont inactifs. Lorsqu’il est décompressé, les gènes peuvent être à nouveau activés.
Des poissons aux mammifères
Pour tester si la protéine fonctionne de la même manière chez les mammifères, les chercheurs l’ont appliquée localement sur des cœurs de souris endommagés. “Les résultats ont été surprenants : la protéine Hmga1 a stimulé la division et la croissance des cellules du muscle cardiaque, améliorant ainsi considérablement la fonction cardiaque”, explique Bakkers.
Étonnamment, la division cellulaire n’a eu lieu que dans la zone endommagée, précisément là où une réparation était nécessaire. «Il n’y a eu aucun effet indésirablecomme une croissance excessive ou une hypertrophie du cœur. Nous n’avons également observé aucune division cellulaire dans les tissus cardiaques sains. Cela suggère que les dommages eux-mêmes envoient un signal pour activer le processus”, souligne Bouwman.
L’équipe a comparé l’activité du gène Hmga1 chez le poisson zèbre, la souris et l’homme. Dans le cœur humain, comme chez la souris adulte, la protéine Hmga1 n’est pas produite après une crise cardiaque. Cependant, le gène Hmga1 est présent chez l’homme et est actif au cours du développement embryonnaire. “Cela constitue une base pour des thérapies géniques qui pourraient libérer le potentiel régénérateur du cœur chez l’homme”, explique Bakkers.
Ces constatations ouvrez la porte à des thérapies régénératives sûres et spécifiques, mais il reste encore beaucoup de travail à faire. « Nous devons affiner et tester davantage la thérapie avant de pouvoir l’amener à la clinique. La prochaine étape consiste à tester si la protéine fonctionne également dans les cellules musculaires cardiaques humaines en culture. Nous collaborons avec l’UMC Utrecht pour cela et, en 2025, le programme Summit (DRIVE-RM) commencera à explorer davantage la régénération cardiaque », explique Bakkers.
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