Une équipe de scientifiques de la Stritch School of Medicine de l’Université Loyola de Chicago a découvert un composant essentiel pour le renouvellement du moteur moléculaire du cœur, qui se décompose en cas d’insuffisance cardiaque.
Environ 6,2 millions d’Américains souffrent d’insuffisance cardiaque, une maladie souvent mortelle caractérisée par l’incapacité du cœur à pomper suffisamment de sang et d’oxygène dans tout le corps. Cette découverte pourrait représenter une nouvelle approche pour réparer le cœur.
Leurs conclusions, publiées dans le numéro du 19 mai de Communications de la nature, montrent comment une protéine appelée BAG3 aide à remplacer les composants «usés» du sarcomère cardiaque. Le sarcomère est une structure microscopique à l’intérieur de chaque cellule du muscle cardiaque qui provoque sa contraction. Toutes les cellules travaillent alors ensemble pour que le cœur pompe le sang dans tout le corps.
Alors que le cœur doit battre chaque seconde de chaque jour de votre vie « , a expliqué le chercheur principal Jonathan A. Kirk, PhD, professeur agrégé, Stritch, » le moteur microscopique qui alimente la contraction est soumis à beaucoup de stress et les protéines qui le composent doivent être remplacé par de nouveaux tous les deux jours ou semaines. «
Jonathan A. Kirk, PhD, professeur agrégé et chercheur principal, Stritch School of Medicine, Loyola University
Le renouvellement du sarcomère est depuis longtemps un mystère. «Imaginez prendre votre voiture pour faire réparer le moteur, mais vous ne pouvez pas arrêter de conduire. Ce serait un processus sophistiqué et compliqué», a expliqué Kirk.
L’équipe a découvert que BAG3 s’ancre au sarcomère et coordonne un processus où les anciennes protéines sont «chaperonnées» hors du sarcomère pour être dégradées par la cellule. Les patients souffrant d’insuffisance cardiaque ont une perte de BAG3 ancré dans le sarcomère, ce qui entraîne une accumulation de composants usés et dysfonctionnels. En mesurant la force produite par les cellules cardiaques individuelles de ces patients, l’équipe a découvert que les patients avec les niveaux les plus bas de BAG3 avaient les cellules les plus faibles.
«Ces découvertes montrent un mécanisme fondamental et important de renouvellement des protéines dans le cœur et donnent un aperçu passionnant du développement de meilleurs traitements pour l’insuffisance cardiaque chez l’homme», a déclaré Meharvan Singh, PhD, vice-recteur à la recherche chez Loyola et professeur au département. de physiologie cellulaire et moléculaire à Stritch.
Ces résultats suggèrent que la restauration des niveaux de BAG3 dans le sarcomère pourrait renforcer le cœur en tant que traitement potentiel de l’insuffisance cardiaque. Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont induit chirurgicalement une insuffisance cardiaque chez la souris. Après deux mois de dysfonctionnement sévère, l’équipe a administré une thérapie génique BAG3 qui a renouvelé le sarcomère et rétabli sa capacité à se contracter à des niveaux sains.
«Nous savons depuis près d’un demi-siècle que la capacité du sarcomère à générer de la force est considérablement réduite dans l’insuffisance cardiaque», a déclaré l’auteur principal et étudiant diplômé de Loyola, Thomas Martin. « Cependant, nos recherches montrent l’importance du renouvellement des protéines BAG3 et du sarcomère dans la maladie et cela peut être une approche pour renforcer le cœur affaibli », a-t-il déclaré.
La source:
Référence du journal:
Martin, TG, et al. (2021) L’atteinte contractile des cardiomyocytes dans l’insuffisance cardiaque résulte d’une réduction du renouvellement des protéines sarcomériques médié par BAG3. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-021-23272-z.
