Petit? Sphérique? Incliné? La forme du cœur révèle le risque de souffrir de certaines maladies cardiovasculaires | Santé et bien-être

La simplicité du symbole avec lequel nous le représentons (♥) n’a rien à voir avec la complexité de l’orgue, et peu à voir avec sa véritable forme. Une équipe internationale, dirigée par des scientifiques espagnols, a créé des modèles tridimensionnels de la forme complète du cœur à partir d’images par résonance magnétique. Ils l’ont fait pour plus de 40 000 personnes, chacune avec sa forme de cœur particulière, à un moment précis de leur vie. Ils ont ensuite examiné la base génétique de ces morphologies et les ont finalement reliés – à la fois leur forme et leur génétique – aux maladies cardiovasculaires dont ces cœurs souffraient. Ainsi, l’équipe a découvert que des cœurs plus sphériques sont associés à un risque plus élevé de fibrillation auriculaire.

“Pour chaque individu, nous avons créé une représentation complète de son cœur, ventricule gauche et droit, et en diastole, avec le cœur détendu après la contraction”, explique Patricia B. Munroe, professeur de médecine moléculaire à l’Université Queen Mary de Londres. , et l’un des auteurs du étude publiée par le magazine Communications naturelles. D’autres équipes avaient utilisé des images de résonance « pour extraire des mesures simples comme l’épaisseur de la paroi ventriculaire ou la taille, mais personne n’avait réalisé une représentation tridimensionnelle comme celle-ci », explique Julia Ramírez, chercheuse à l’Université de Saragosse et également l’auteur principal de l’étude.

A partir des 40 000 résonances——qui proviennent ici de UK Biobank, une immense base de données publique Avec des informations sur la santé et la génétique d’un demi-million de Britanniques, l’équipe a segmenté numériquement les images des cœurs et extrait les mesures morphologiques qu’elles ont regroupées en 11 coordonnées mathématiques qui représenteraient leur forme complète. La première coordonnée serait liée à la taille, la quatrième à l’orientation – l’inclinaison du cœur par rapport à l’axe vertical -, la cinquième à la sphéricité et, ainsi, jusqu’à la dernière, qui détermine l’épaisseur. En règle générale, les cardiologues mesurent d’autres paramètres différents dans les IRM dont ils savent qu’ils ont une valeur diagnostique, tels que le volume des ventricules, l’épaisseur du myocarde ou la taille de l’oreillette.

Les gens voient en trois dimensions, donc un modèle aussi multidimensionnel que celui de cette recherche est impossible à voir et très difficile à imaginer. L’imagination humaine, en revanche, a trouvé à un moment donné un moyen de relier le cœur au symbole populaire, formé par l’union de deux demi-cercles et d’un triangle dont la pointe est tournée vers le bas. L’origine de cette icône remonte à la ville grecque de Cyrène —dans l’actuelle Libye—, où circulaient entre le VIe et le IIIe siècle avant JC des pièces de monnaie qui portaient l’image de graines ayant cette forme. C’étaient des graines de silphium, une plante aujourd’hui considérée comme éteintesilphium : il était alors associé à Aphrodite, déesse de l’amour et du plaisir, peut-être parce que les Grecs utilisaient le sylphium comme aphrodisiaque, mais aussi comme condiment culinaire et avec des usages médicinaux allant de la promotion de la fertilité à, curieusement, des pratiques contraceptives.

Gènes et forme

Après avoir construit la représentation détaillée et abstraite de 40 000 cœurs en 11 dimensions, les chercheurs ont ensuite mené une étude génétique de la morphologie cardiaque avec les données de la cohorte pour comprendre la base biologique derrière la forme du cœur. « Essentiellement, nous avons posé la question : ces 11 composants majeurs sont-ils héréditaires ? Et la réponse a été oui », explique Munroe.

Au total, ils ont trouvé 45 zones d’ADN liées à la forme du cœur. Beaucoup d’entre eux étaient déjà connus, comme ceux qui déterminent l’épaisseur de la paroi ventriculaire ou la taille, mais 14 se sont révélés totalement inconnus. « Ce que font ces gènes, leur fonction, nous ne le savons toujours pas. Dans l’article, nous avons mis en évidence certains gènes, mais ces 14 n’ont jamais été associés à une maladie ou à un trait cardiaque, pas même au cœur. Par conséquent, une nouvelle biologie s’ouvre », explique Munroe.

« On savait que la génétique influençait des paramètres simples : l’épaisseur de votre ventricule, sa hauteur, mais on ne savait pas qu’elle définissait toute la morphologie avec autant de détails. “C’est la première fois”, ajoute Ramírez. Puisqu’ils disposaient également d’informations sur la santé des participants jusqu’à présent, ils ont analysé qui et quel type de maladies ils avaient développé. “Ainsi, nous avons pu boucler la boucle entre le signal génétique, les modifications de la morphologie du cœur et le développement de maladies ultérieures”, ajoute Ramírez.

L’équipe a découvert que les cœurs plus petits présentent un risque plus élevé de diabète, confirmant études antérieures dans le même sens. « En termes de sphéricité, nous constatons que les personnes qui ont un cœur plus sphérique semblent être associées à un risque plus élevé de fibrillation auriculaire. Il existe d’autres associations, mais elles ne sont pas aussi fortes. “Cela confirme que la relation entre la forme du cœur et les maladies cardiovasculaires est importante”, déclare Munroe.

“Maintenant, nous savons qu’avec l’information génétique, nous pouvons savoir si quelqu’un aura un cœur anormal qui le prédispose au risque, ce qui peut constituer une méthode plus économique pour rendre projections. Il y a 15 ans, je dirais non, parce que dépistage « Les tests génétiques coûtaient cher, mais ils sont désormais beaucoup moins chers que l’IRM », explique Ramírez. Les maladies cardiovasculaires restent la principale cause de mortalité en Espagne, les crises cardiaques touchant principalement les hommes et les accidents vasculaires cérébraux chez les femmes.

Pour Munroe, cette étude “fournit des informations supplémentaires par rapport à ce qui est mesuré en clinique par les mesures conventionnelles et, en outre, ces types de nouvelles mesures de forme sont associées aux résultats de la maladie, il est donc clair qu’elles sont importantes”. Par exemple, un indicateur que les cardiologues utilisent constamment est la fraction d’éjection ventriculaire gauche, qui est liée à la capacité de pompage du cœur. La chercheuse britannique explique que ses modèles de forme « peuvent ajouter plus d’informations pour mieux prédire une personne à risque. Mais pour le moment, nous sommes en phase de recherche. Peut-être qu’à l’avenir, certains composants du formulaire seront très importants pour certaines maladies. À ce stade, nous ne le savons pas. Mais cela ajoute à ces connaissances davantage de biomarqueurs qui pourraient être utilisés pour prédire le risque cardiovasculaire.

À la recherche d’une utilité clinique

Dans une prochaine étape, l’équipe étudie les images de résonance enregistrées lors de la systole, lorsque le cœur se contracte, ce qui semble ajouter davantage d’informations génétiques et morphologiques qui ne sont pas encore publiées.

Pour Ana García Álvarez, chef du service de cardiologie de l’Hospital Clínic de Barcelone et du Groupe de recherche translationnelle sur l’insuffisance cardiaque et l’hypertension pulmonaire du Centre national de recherche cardiovasculaire, qui n’a pas participé à l’étude, « l’originalité du travail est qu’ils voient la structure d’une manière plus intégrée, il y a une très grande cohorte et ils intègrent la sophistication, disons, de l’établissement de typologies de structure cardiaque par résonance magnétique et ils relient cela au génome complet. Mais ce qui est intéressant, c’est de savoir si ces variantes génétiques me prédisposent à un risque cardiovasculaire plus élevé que je peux prévenir. Et bien sûr, pour cela, nous sommes encore un peu loin.»

Selon le chercheur, au niveau cardiovasculaire, la génétique a un certain impact, mais notre mode de vie a un impact bien plus important et au final, « il faut recommander à chacun une vie saine : nous devons tous bouger, ne pas fumer, faire attention ». du cholestérol. Il y a eu de nombreuses études génomiques complètes de nombreuses maladies cardiovasculaires, pas tellement sur la forme, qui ont montré que la génétique a effectivement une implication, mais elle est moindre que l’impact du type de vie que nous menons. D’après mon expérience, 80 % seraient dus à l’environnement et 20 % à la génétique, ce qui varie évidemment. Peut-être que l’un de ces 14 gènes liés à la forme du cœur aura un impact important à l’avenir et pourra être traité. Il se peut qu’ils n’aient aucune implication, aucune qualité pronostique, ou qu’ils en aient. C’est ce qui doit continuer à être étudié », conclut le cardiologue.