La radiothérapie pour la tachycardie ventriculaire – un rythme cardiaque irrégulier mettant la vie en danger – semble fonctionner en ramenant les cellules du muscle cardiaque à un état plus jeune, réduisant ainsi les rythmes irréguliers, selon une nouvelle étude de la Washington University School of Medicine à St. Louis.
Une nouvelle recherche de la Washington University School of Medicine à St. Louis suggère que la radiothérapie peut reprogrammer les cellules du muscle cardiaque à ce qui semble être un état plus jeune, résolvant les problèmes électriques qui provoquent une arythmie potentiellement mortelle sans avoir besoin d’un invasif utilisé depuis longtemps. procédure.
Dans cette procédure invasive – l’ablation par cathéter – un cathéter est inséré dans le cœur, et le tissu qui déclenche le rythme cardiaque irrégulier potentiellement mortel – la tachycardie ventriculaire – est brûlé, créant des cicatrices qui bloquent les signaux errants. La nouvelle étude, cependant, montre que la radiothérapie non invasive normalement utilisée pour traiter le cancer peut reprogrammer les cellules du muscle cardiaque à un état plus jeune et peut-être plus sain, résolvant le problème électrique dans les cellules elles-mêmes sans avoir besoin de tissu cicatriciel pour bloquer les circuits hyperactifs. L’étude suggère également que le même effet de reprogrammation cellulaire pourrait être obtenu avec des doses de rayonnement plus faibles, ouvrant la porte à la possibilité d’utilisations plus larges de la radiothérapie dans différents types d’arythmies cardiaques.
L’étude paraît le 24 septembre dans la revue Nature Communications.
Des médecins-chercheurs de l’Université de Washington ont montré en 2017 que la radiothérapie généralement réservée au traitement du cancer pouvait être dirigée vers le cœur pour traiter la tachycardie ventriculaire.
En théorie, la radiothérapie pourrait reproduire le tissu cicatriciel habituellement créé par l’ablation par cathéter, mais avec une procédure beaucoup plus courte et totalement non invasive, rendant le traitement accessible aux patients plus gravement malades.
Étonnamment, les médecins ont découvert que les patients présentaient de grandes améliorations de leurs arythmies quelques jours à quelques semaines après la radiothérapie, beaucoup plus rapidement que les mois nécessaires à la formation de tissu cicatriciel après la radiothérapie, suggérant qu’une seule dose de rayonnement réduit l’arythmie sans former tissu cicatriciel. Les données ont indiqué que la radiothérapie fonctionnait aussi bien, sinon mieux, que l’ablation par cathéter pour certains patients atteints de tachycardie ventriculaire, mais d’une manière différente et inconnue.
« Traditionnellement, l’ablation par cathéter crée du tissu cicatriciel pour bloquer les circuits électriques qui causent la tachycardie ventriculaire », a déclaré l’auteur principal et cardiologue Stacey L. Rentschler, MD, Ph.D., professeur agrégé de médecine, de biologie du développement et de génie biomédical.
Pour nous aider à comprendre si la même chose se produisait avec la radiothérapie, certains des premiers patients à avoir reçu ce nouveau traitement nous ont donné la permission d’étudier leur tissu cardiaque, à la suite d’une transplantation cardiaque ou s’ils étaient décédés pour une autre raison, par exemple. Nous avons vu que le tissu cicatriciel à lui seul ne pouvait pas expliquer les effets cliniques remarquables, suggérant que le rayonnement améliore l’arythmie d’une autre manière, nous avons donc approfondi les détails de cela. »
Stacey L. Rentschler, MD, Ph.D., auteur principal de l’étude, cardiologue et professeur agrégé de médecine, de biologie du développement et de génie biomédical, Washington University School of Medicine
Les scientifiques ont découvert que la radiothérapie incitait les cellules du muscle cardiaque à commencer à exprimer différents gènes. Ils ont mesuré une activité accrue dans une voie de signalisation appelée Notch, connue pour son rôle vital dans le développement précoce, notamment en informant le système de conduction électrique du cœur.
Notch est généralement désactivé dans les cellules musculaires cardiaques adultes. Mais les chercheurs ont découvert qu’une seule dose de rayonnement active temporairement la signalisation Notch, entraînant une augmentation à long terme des canaux ioniques sodium dans le muscle cardiaque, un changement physiologique clé qui peut réduire les arythmies.
« Les arythmies sont associées à des vitesses de conduction électrique lentes », a déclaré Rentschler. « La radiothérapie semble accélérer la vitesse en activant les voies de développement précoces qui ramènent le tissu cardiaque à un état plus sain. »
Les chercheurs ont étudié ces effets chez des souris et dans des cœurs humains donnés. Dans les échantillons de cœur humain, les chercheurs ont découvert que ces changements dans les cellules du muscle cardiaque n’étaient présents que dans les zones du cœur qui ont reçu la dose de rayonnement ciblée.
« La radiothérapie provoque un type de blessure, mais elle est différente de l’ablation par cathéter », a déclaré la co-auteure et radio-oncologue Julie K. Schwarz, MD, PhD, professeur de radio-oncologie et directrice de la division de biologie du cancer du département de radiothérapie. Oncologie. « Dans le cadre de la réponse du corps à cette blessure, les cellules de la partie blessée du cœur semblent activer certains de ces programmes de développement précoce pour se réparer. Il est important de comprendre comment cela fonctionne car, avec cette connaissance, nous pouvons améliorer le façon dont nous traitons ces patients, puis l’appliquons à d’autres maladies. »
Les chercheurs ont également découvert que les effets bénéfiques des rayonnements se poursuivaient pendant au moins deux ans chez les patients survivants. Et surtout, ils ont pu démontrer chez la souris qu’une dose plus faible de rayonnement produisait le même effet. Une dose de rayonnement plus faible pourrait minimiser les effets secondaires à long terme et ouvrir la porte à ce type de traitement dans d’autres types d’arythmies cardiaques. Et tandis que Notch était un acteur important de ces effets, Schwarz a déclaré que ce n’était pas la seule voie impliquée. Les chercheurs continuent d’étudier comment les radiations incitent les cellules cardiaques à revenir à un état plus sain.
Le premier auteur David M. Zhang, étudiant en médecine/doctorat au laboratoire de Rentschler, a ajouté : « Ce fut une collaboration passionnante non seulement entre les scientifiques fondamentaux et les cliniciens, mais aussi les cardiologues et les radio-oncologues. Historiquement, les radio-oncologues se concentrent sur le cancer et essaient d’éviter d’irradier le cœur, donc cette étude ouvre un tout nouveau domaine de recherche et de collaboration entre ces deux domaines. »
