Une nouvelle étude de l'Université de Sydney a révélé comment le diabète de type 2 modifie directement la structure du cœur et les systèmes énergétiques, offrant des informations vitales sur les raisons pour lesquelles les personnes atteintes de diabète sont plus à risque d'insuffisance cardiaque.
Publié dans EMBO Molecular Medicine, la recherche a été dirigée par le Dr Benjamin Hunter et le professeur agrégé Sean Lal de la School of Medical Sciences. Les chercheurs ont analysé les tissus cardiaques humains donnés par des patients subissant une transplantation cardiaque à Sydney et ont constaté que le diabète provoque des changements moléculaires distincts dans les cellules cardiaques et les changements structurels du muscle, en particulier chez les patients atteints de cardiomyopathie ischémique, la cause la plus fréquente d'insuffisance cardiaque.
«Nous avons depuis longtemps vu une corrélation entre les maladies cardiaques et le diabète de type 2», a déclaré le Dr Hunter, «mais il s'agit de la première recherche à examiner conjointement le diabète et les maladies cardiaques ischémiques et découvrir un profil moléculaire unique chez les personnes atteintes des deux conditions.
«Nos résultats montrent que le diabète modifie comment le cœur produit de l'énergie, maintient sa structure sous stress et contracte pour pomper le sang. En utilisant des techniques de microscopie avancées, nous avons pu voir des changements directs dans le muscle cardiaque à la suite de cela, sous la forme d'une accumulation de tissu fibreux.»
La maladie cardiaque est la principale cause de décès en Australie et plus de 1,2 million de personnes vivent avec le diabète de type 2.
Le professeur agrégé Lal a déclaré: « Notre recherche relie les maladies cardiaques et le diabète d'une manière qui n'a jamais été démontrée chez l'homme, offrant de nouvelles informations sur les stratégies de traitement potentielles qui pourraient un jour bénéficier à des millions de personnes en Australie et dans le monde. »
Aller au cœur du problème
Les chercheurs ont examiné les tissus cardiaques des receveurs de transplantation et des donneurs sains.
L'étude a découvert que le diabète n'est pas seulement une comorbidité pour les maladies cardiaques – elle aggrave activement l'insuffisance cardiaque en perturbant les processus biologiques clés et remodeler le muscle cardiaque au niveau microscopique.
« L'effet métabolique du diabète dans le cœur n'est pas entièrement compris chez l'homme », a déclaré le Dr Hunter.
«Dans des conditions saines, le cœur utilise principalement les graisses mais aussi le glucose et les cétones comme carburant pour l'énergie. Il a précédemment été décrit que l'absorption du glucose est augmentée dans l'insuffisance cardiaque, cependant, le diabète réduit la sensibilité à l'insuline des transporteurs de glucose – les protéines qui déplacent le glucose dans et hors des cellules – dans les cellules du muscle cardiaque.
«Nous avons observé que le diabète aggrave les caractéristiques moléculaires de l'insuffisance cardiaque chez les patients atteints d'une maladie cardiaque avancée et augmente le stress sur les mitochondries – la puissance de la cellule qui produit de l'énergie.»
Les chercheurs ont également observé une réduction de la production de protéines structurelles essentielles pour la contraction des muscles cardiaques et la manipulation du calcium chez les personnes atteintes de diabète et de maladies cardiaques ischémiques, ainsi qu'une accumulation de tissu cardiaque fibreux dur qui affecte encore la capacité du cœur à pomper le sang.
« Le séquençage de l'ARN a confirmé que bon nombre de ces changements de protéines étaient également réfléchis au niveau de transcription des gènes, en particulier dans les voies liées au métabolisme énergétique et à la structure des tissus, qui renforce nos autres observations », a déclaré le Dr Hunter.
«Et une fois que nous avons eu ces indices au niveau moléculaire, nous avons pu confirmer ces changements structurels en utilisant la microscopie confocale.»
Le professeur agrégé Lal a déclaré que la découverte du dysfonctionnement mitochondrial et des voies fibrotiques pourrait aider à guider les thérapies futures.
«Maintenant que nous avons lié le diabète et les maladies cardiaques au niveau moléculaire et observé comment il change la production d'énergie dans le cœur tout en changeant sa structure, nous pouvons commencer à explorer de nouvelles avenues de traitement», a déclaré le professeur agrégé Lal.
«Nos résultats pourraient également être utilisés pour éclairer les critères de diagnostic et les stratégies de gestion des maladies à travers la cardiologie et l'endocrinologie, améliorant les soins pour des millions de patients.»
