Comment l’ocytocine «l’hormone de l’amour» peut avoir des propriétés curatives pour le cœur

Pouvez-vous vous présenter et nous parler de votre parcours en génie biomédical, ainsi que de ce qui vous a intéressé à mener cette recherche ?

Je m’appelle Aitor Aguirre et je suis professeur adjoint de génie biomédical à la Michigan State University. Mon laboratoire applique des approches d’ingénierie pour étudier comment le cœur humain se forme et réagit aux blessures, dans le but d’appliquer ces connaissances à de nouvelles thérapies basées sur la médecine régénérative.

Nous menons des études sur la régénération cardiaque car bien que les humains ne régénèrent pas le cœur, d’autres animaux proches de nous le font, ce qui suggère que nous pourrions avoir une capacité dormante à cet égard. Ceci est étayé par le fait qu’en cas de blessure, notre cœur mobilise des cellules souches pour se réparer ; cependant, leur travail est insuffisant car ils sont trop peu nombreux. Nous essayons de trouver des moyens de stimuler ces cellules souches.

Nous sommes tombés par hasard sur l’ocytocine. Nous recherchions des neurohormones importantes qui pourraient exercer un contrôle sur la régénération cardiaque et en testions des dizaines d’entre elles lorsque nous avons découvert que l’ocytocine avait des effets très puissants. C’est ainsi que cette recherche a commencé.

Pouvez-vous nous en dire plus sur l’ocytocine et quelles sont ses principales fonctions dans le corps ?

L’ocytocine est un neuropeptide impliqué dans le lien social et le plaisir. Il est stocké dans l’hypothalamus, dans le cerveau. Nous libérons de l’ocytocine lorsque nous voyons quelqu’un que nous aimons ou faisons quelque chose que nous apprécions. Cependant, l’ocytocine a d’autres rôles biologiques, dont certains sont encore mal connus.

Vos recherches ont utilisé des cultures de poissons zèbres et de cellules humaines pour démontrer que l’ocytocine a une autre fonction surprenante. Pouvez-vous nous dire comment vous avez mené votre étude, ainsi que les résultats inattendus que vous avez établis ?

Nous avons effectué un dépistage des neurohormones impliquées dans l’homéostasie corporelle dans les cellules épicardiques humaines. Les cellules épicardiques sont une population de cellules épithéliales vivant à la surface du cœur. Pourtant, ils sont également connus comme un réservoir de cellules souches qui peuvent réparer le cœur (bien que trouvés trop rarement pour aider de manière significative).

Étant donné que la régénération est un processus très exigeant sur le plan énergétique, nous avons pensé qu’il devrait y avoir un contrôle central lié au cerveau sur ce processus.

Nous avons découvert que l’ocytocine augmentait la capacité des cellules épicardiques à se transformer en cellules souches épicardiques et à proliférer. Nous sommes ensuite passés au poisson zèbre, un modèle de régénération bien établi, pour voir si les effets de l’ocytocine étaient conservés. Nous avons constaté que l’élimination de l’ocytocine limitait considérablement la capacité de régénération des poissons et la formation de cellules souches épicardiques, confirmant notre hypothèse.

Le poisson zèbre pourrait nous apprendre à régénérer les cœurs plus efficacement. Quels sont certains des avantages de l’utilisation du poisson zèbre dans des recherches comme la vôtre ?

Le poisson zèbre est l’un des vertébrés régénérants les plus puissants, il peut fabriquer un nouveau cerveau, un cœur, des os, des muscles, etc sans aucune perte de fonction. Puisqu’il est relativement proche de nous (c’est un vertébré, après tout), de nombreux événements cellulaires et moléculaires conduisant à cette extraordinaire capacité de guérison sont également présents en nous. La question est : pourquoi peuvent-ils le faire et pas nous ?

Comment pensez-vous que vos découvertes pourraient ouvrir la porte à de nouvelles thérapies potentielles pour la régénération cardiaque chez l’homme ?

Ces résultats indiquent que l’ocytocine, ou un médicament qui imite ses effets, pourrait avoir des effets positifs chez les patients qui ont subi un infarctus du myocarde en régénérant des parties du muscle perdu. Même si ce traitement n’est que partiellement réussi (disons que seulement 15% du muscle endommagé revient), c’est quand même un énorme pas en avant d’un point de vue clinique qui améliorerait significativement la vie des patients. Cela ouvrira également la voie à des approches plus sophistiquées, peut-être combinées avec d’autres médicaments ou facteurs pro-régénératifs, pour améliorer encore plus la régénération.

Quelle est la prochaine étape pour vous et votre recherche pour avancer ?

Pour ce projet, la prochaine étape consistera en des essais précliniques sur des modèles animaux pertinents afin de déterminer l’innocuité et l’efficacité. Si les résultats sont positifs, j’envisagerais des essais cliniques dans un futur proche pour développer un médicament basé sur cette approche.

Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d’informations ?

Lien vers l’étude : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.985298/full

Lien vers le laboratoire du Dr Aguirre : https://www.aguirrelab.org/

À propos de Aitor Aguirre

Le Dr Aguirre a obtenu son M.Sc. en biochimie et biologie moléculaire à l’Université du Pays basque et son doctorat. en science des matériaux et génie tissulaire à l’Institut de bioingénierie de Catalogne (IBEC) et à l’Université technique de Catalogne (UPC). Pour sa formation postdoctorale, le Dr Aguirre a travaillé au Salk Institute, où il a exploré la reprogrammation in vivo appliquée au cœur régénération. Le Dr Aguirre est devenu professeur adjoint de médecine à l’Université de Californie à San Diego en 2017 et a rejoint l’Institut des sciences et de l’ingénierie quantitatives de la santé et le Département de génie biomédical de l’Université d’État du Michigan un an plus tard. Le Dr Aguirre possède une vaste expérience dans le développement cardiaque, les maladies cardiovasculaires, la médecine régénérative et l’ingénierie tissulaire.