James Smyth, professeur agrégé au Fralin Biomedical Research Institute du VTC, a reçu une subvention de 2,7 millions de dollars sur cinq ans des National Institutes of Health pour découvrir pourquoi les virus qui infectent normalement nos poumons peuvent devenir mortels lorsqu’ils infectent le cœur.
Les maladies cardiaques restent la principale cause de décès aux États-Unis. L’inflammation du cœur due à une infection, appelée myocardite, est responsable de 42 % de toutes les morts subites chez les jeunes adultes et est une cause importante de décès chez les nourrissons et les enfants.
L’inflammation se produit lorsque notre système immunitaire agit pour arrêter une infection, et la plupart de ce que l’on sait sur la façon dont le cœur est affecté pendant la myocardite virale s’est historiquement concentré sur de telles réponses.
Smyth adopte une approche différente. Il examine le virus pour découvrir ce qui se passe pendant l’infection avant l’inflammation. Son équipe a identifié des altérations du cœur, causées par le virus avant une réponse immunitaire, qui peuvent entraîner des arythmies mortelles.
À l’heure actuelle, nous ne comprenons pas pourquoi certains virus infectent le cœur ou ce qu’ils font au niveau moléculaire qui entraîne des arythmies. Ce travail étudiera et jettera une nouvelle lumière sur la façon dont l’infection virale du muscle cardiaque conduit réellement à un arrêt cardiaque soudain. »
James Smyth, professeur agrégé au Fralin Biomedical Research Institute du VTC
Le laboratoire de Smyth à l’Institut de recherche biomédicale Fralin examine comment les cellules cardiaques communiquent entre elles pour maintenir le rythme cardiaque.
Les jonctions lacunaires sont l’un des mécanismes de communication les plus importants entre les cellules cardiaques. Ils sont responsables de la connexion électrique des cellules musculaires cardiaques, qui à leur tour produisent un cœur sain et battant.
Mais lorsqu’un virus cible les cellules de notre corps, altérant les jonctions lacunaires, il interfère avec le système électrique du cœur, créant des battements cardiaques irréguliers et déclenchant parfois une mort cardiaque subite.
En plus de fournir des signaux électriques au cœur, les jonctions lacunaires permettent aux cellules de communiquer. Cela inclut l’alerte mutuelle et le système immunitaire en cas d’infection virale.
L’équipe de Smyth étudiera comment les virus évoluent pour cibler cette biologie afin d’échapper à la réponse immunitaire.
Selon Smyth, certains virus ciblent généralement le système respiratoire. En ciblant les jonctions lacunaires et en répliquant les cellules tapissant les poumons, ils ne provoquent qu’une irritation mineure des poumons qui se traduit par une toux. Cependant, lorsqu’ils pénètrent et infectent le cœur, le même processus d’arrêt de la fonction de la jonction lacunaire peut devenir fatal.
L’étude comprend des travaux menés dans l’installation ultramoderne de niveau 3 de biosécurité de l’institut, qui est utilisée pour étudier les agents infectieux ou les toxines qui peuvent être transmis par l’air.
Afin de comprendre au niveau moléculaire comment les virus font des ravages dans le paysage cardiaque, Smyth s’est associé à Steven Poelzing, Samy Lamouille et Sharon Swanger du Fralin Biomedical Research Institute. Les membres de l’équipe s’appuient sur leurs spécialités en électrophysiologie, en biologie du cancer et en neurosciences pour aider à éclairer les traitements préventifs et thérapeutiques.
« Pouvons-nous intervenir ? Pouvons-nous empêcher la progression vers cet état pathologique ? Mais aussi, pouvons-nous diagnostiquer rapidement les personnes qui ont ces virus particuliers infectant leur cœur et pouvons-nous les traiter et leur sauver la vie ? dit Smyth.
Smyth, qui est également professeur agrégé au Département des sciences biologiques du Collège des sciences, recrute des membres de l’équipe, dont un associé de recherche et un associé postdoctoral, pour rejoindre son équipe de recherche à l’Institut de recherche biomédicale Fralin.
