Des chercheurs du groupe d’Eva van Rooij en collaboration avec l’UMC Utrecht ont identifié une nouvelle mutation qui conduit à la cardiomyopathie arythmogène cardiaque (ACM). Ils ont évalué l’effet de cette mutation sur les cellules du muscle cardiaque et ont obtenu de nouvelles informations sur le mécanisme sous-jacent à l’origine de la maladie. Les résultats de cette étude, publiés le 2 mars dans Rapports sur les cellules souches, pourrait contribuer au développement de nouveaux traitements pour l’ACM.
Sommaire
Desmosomes
Des millions de cellules du muscle cardiaque se contractent pour permettre au cœur de remplir sa fonction de pompage. Pour s’assurer que ces contractions sont bien exécutées, il est important que les cellules individuelles du muscle cardiaque communiquent entre elles. Par conséquent, les cellules du muscle cardiaque doivent être étroitement liées les unes aux autres. Dans un cœur sain, ces connexions sont constituées de structures protéiques complexes qui forment un pont entre les cellules, appelées desmosomes. Lorsque des mutations se produisent dans les gènes qui contribuent à ces structures, cela peut conduire au développement d’une cardiomyopathie arythmogène (ACM). L’ACM est une maladie progressive et souvent héréditaire dans laquelle le cœur ne parvient pas à se contracter correctement. Même si 1 personne sur 5000 développe une ACM tout au long de sa vie, beaucoup reste inconnu sur la maladie et aucune option de traitement efficace n’existe pour guérir les patients.
Découverte d’une nouvelle mutation
Nous avons étudié le matériel génétique d’un patient ACM et avons rencontré une mutation jusque-là inconnue dans le gène desmoplakine.«
Sebastiaan van Kampen, premier auteur de l’étude
Desmoplakine est l’un des gènes responsables de la formation des desmosomes. Pour étudier le rôle de cette mutation dans l’apparition de l’ACM, les chercheurs ont cultivé des cellules musculaires cardiaques du patient en laboratoire. Van Kampen : « Nous avons comparé ces cellules du muscle cardiaque aux mêmes cellules du muscle cardiaque dans lesquelles nous avons réparé la mutation à l’aide de CRISPR/Cas9. Les cellules du muscle cardiaque qui contenaient la mutation se sont avérées moins étroitement liées ». De plus, les chercheurs ont découvert que ces cellules avaient moins de canaux ioniques. Ces canaux sont cruciaux pour une propagation efficace du potentiel d’action, un signal électrique qui stimule la contraction, entre les cellules du muscle cardiaque. À partir de là, ils ont conclu que la nouvelle mutation peut conduire à l’ACM chez les patients.
Mécanisme sous-jacent
De multiples mutations sont connues pour conduire à l’ACM. Néanmoins, le mécanisme sous-jacent qui conduit à la maladie reste largement inconnu. Pour changer cela, les chercheurs ont utilisé les cellules musculaires cardiaques cultivées du patient comme modèle de la maladie. Ils ont découvert qu’une protéine appelée PITX2 est plus fortement exprimée dans les cellules musculaires cardiaques « malades » et que cette protéine est en partie responsable de la perte des desmosomes et des canaux ioniques. « Lorsque nous avons retiré la protéine des cellules du muscle cardiaque malades, les niveaux de canaux ioniques et de protéines desmosomales dans les cellules du patient ont montré une récupération remarquable », explique Van Kampen. La protéine PITX2 joue ainsi un rôle important dans les modifications des cellules mutées du muscle cardiaque.
Futurs traitements
L’étude, publiée dans Stem Cell Reports, peut potentiellement contribuer au développement de nouveaux traitements pour l’ACM. De plus, les résultats de cette étude offrent de nouvelles perspectives sur le développement de l’ACM qui peuvent être utiles pour les recherches futures. « Bien que nous ne sachions pas comment la nouvelle mutation conduit à des niveaux accrus de PITX2, nous voyons la même chose se produire dans une deuxième mutation. Il est possible que des niveaux accrus de PITX2 conduisent à l’ACM dans le contexte de nombreuses autres mutations », déclare Eva van Rooij, chef de groupe à l’Institut Hubrecht et dernier auteur de l’étude. Des recherches plus approfondies sur ces différentes mutations sont donc indispensables.
