Le PIEZO2 du canal ionique ne se contente pas de transmettre des stimuli tactiles. Il joue également un rôle clé dans le développement de navires coronaires, une équipe dirigée par Annette Hammes du Max Delbrück Center rapporte « Recherche cardiovasculaire de la nature.«Les résultats pourraient améliorer notre compréhension des malformations cardiaques congénitales.
Notre peau peut détecter même la moindre brise. Cette sensibilité remarquable est grâce à des canaux ioniques spéciaux intégrés dans les membranes cellulaires qui répondent aux stimuli mécaniques. Maintenant, une équipe dirigée par la Dre Annette Hammes, chef de groupe des voies de signalisation moléculaire dans le laboratoire de développement cortical au Max Delbrück Center, a montré que l'un de ces canaux – Piezo2 – joue également un rôle essentiel dans la formation de vaisseaux coronariens et du cœur. Leur étude a été publiée dans Recherche cardiovasculaire de la nature.
Plusieurs groupes du Max Delbrück Center ont contribué à l'étude, y compris des équipes dirigées par les professeurs Gary Lewin, Holger Gerhardt et Norbert Hübner. « Dans notre centre, nous réunissons un large éventail d'expertise pour comprendre les processus biologiques clés », explique Hammes. Les nouvelles résultats pourraient aider à identifier les causes des maladies cardiaques congénitales – permettant finalement un diagnostic et un traitement antérieurs. « Piezo2 pourrait également émerger comme une nouvelle cible thérapeutique pour les maladies cardiovasculaires », ajoute-t-elle.
Quand les navires coronaires sont dysfonctionnement
Le Dr Mireia Pampols-Perez, auteur principal de l'équipe de Hammes, a utilisé des modèles de souris pour démontrer que les artères coronaires ne se développent pas correctement sans piézo2. En l'absence de ce canal ionique, les petits vaisseaux restent trop étroits ou se ramifient de manière anormale – réduisant l'approvisionnement en oxygène au muscle cardiaque. Des malformations similaires se sont produites chez la souris avec une variante piézo2 hyperactive, qui chez l'homme provoque le trouble génétique rare du syndrome de Marden-Walker. Dans les deux cas, le tissu musculaire cardiaque, en particulier dans le ventricule gauche, s'épaissit – probablement en raison de la croissance aberrante des vaisseaux sanguins.
« Des études d'association à l'échelle du génome suggèrent que les mutations du gène piézo2 peuvent également être liées aux conditions cardiovasculaires chez l'homme, comme l'insuffisance cardiaque, l'hypertension artérielle ou les anévrismes », explique Hammes. « Les dysfonctionnements dans ce canal ionique pendant le développement embryonnaire peuvent initialement entraîner des changements vasculaires subtils mais imperceptibles – uniquement pour déclencher de graves problèmes cardiaques plus tard dans la vie ou sous un stress physique. »
Piezo2 n'est généralement actif que pendant le stade embryonnaire dans les cellules endothéliales qui tapissent les artères coronaires. Après la naissance, le canal s'arrête généralement.
Cependant, il existe des preuves qu'il peut être réexprimé dans le cœur adulte dans certaines conditions, aidant potentiellement la régénération des vaisseaux sanguins. Il s'agit, bien sûr, d'une perspective passionnante – en particulier en cas de maladie coronarienne ou après une crise cardiaque. «
Annette Hammes du MAX Delbrück Center
Nouvelles options de diagnostic et de prévention
Pour explorer si les résultats PIEZO2 de la souris s'appliquent également aux humains, l'équipe de Hammes collabore maintenant avec des collègues de l'Institut Helmholtz pour la translation de l'angiocardioscience (HI-TAC) dans la plate-forme de technologie pluripotent des cellules souches du MAX Delbrück. Les chercheurs utilisent des cellules endothéliales humaines dérivées de cellules souches pluripotentes. « Avec ces modèles, nous visons à déterminer comment l'expression et l'activité de Piezo2 peuvent être influencées sélectivement chez l'homme », explique Hammes.
Il existe de nombreuses applications médicales potentielles de la recherche. « Cette étude approfondit notre compréhension des malformations cardiaques congénitales et élargit la liste des gènes qui pourraient être utiles dans le diagnostic et la prévention », explique Hammes. « En fin de compte, nos résultats pourraient aider à détecter des maladies cardiovasculaires génétiquement provoquées plus tôt – et peut-être même à les empêcher. »
