La médecine cardiovasculaire, l’hématologie et la médecine pulmonaire pourraient bientôt disposer des toutes premières thérapies pour corriger la mauvaise oxygénation des tissus, un facteur clé de maladies chez des millions de personnes, notamment la maladie artérielle périphérique, la drépanocytose, l’insuffisance cardiaque, les accidents vasculaires cérébraux, l’emphysème et bien d’autres.
Cette percée fait suite à une découverte historique des chercheurs du Harrington Discovery Institute des hôpitaux universitaires (UH) et de la Case Western Reserve University School of Medicine. L’équipe de recherche a montré qu’une version modifiée de l’hémoglobine, appelée S-nitrosohémoglobine, détecte les zones où l’oxygène est insuffisant, puis rétablit le flux sanguin pour l’oxygénation. L’étude récemment publiée dans PNAS.
Nos manuels se concentrent sur la quantité d’oxygène transportée dans le sang. Mais ce travail révèle, pour la première fois chez l’homme, qu’il ne s’agit pas vraiment d’oxygène, mais d’oxyde nitrique lorsqu’il s’agit de fournir de l’oxygène. De manière critique, l’oxyde nitrique doit être transporté par l’hémoglobine, sous la forme de S-nitrosohémoglobine, pour être efficace. Cela ouvre une toute nouvelle ligne de développement de médicaments. »
Jonathan S. Stamler, MD, auteur principal de l’étude, président, Harrington Discovery Institute à UH, Robert S. et Sylvia K. Reitman Family Foundation Distinguished Professor of Cardiovascular Innovation, et professeur de médecine et de biochimie à UH et Case Western Reserve School de médecine
Corriger une oxygénation tissulaire inadéquate est un objectif de longue date de la médecine. Les scientifiques savent depuis un certain temps que les niveaux d’oxygène dans le sang ne prédisent pas l’apport d’oxygène aux tissus et que la disponibilité de l’oxygène n’est presque jamais le problème.
« Nous avons un mystère majeur en médecine », a expliqué le Dr Stamler. « Même lorsque les gens meurent d’un » manque d’oxygène « , ils ont encore beaucoup d’oxygène dans le sang. Pourtant, les médicaments qui augmentent le flux sanguin sont incapables d’augmenter l’apport d’oxygène. Il y a des millions de patients atteints de maladies majeures et rares qui ont des troubles de l’oxygène. livraison, et nous n’avons aucun moyen d’améliorer cette situation. »
Les médicaments qui améliorent le flux sanguin n’ont jusqu’à présent pas réussi à améliorer l’apport d’oxygène. Ainsi, l’augmentation de l’oxygène ne fonctionne pas et l’augmentation du flux sanguin n’a pas fonctionné.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs identifient la S-nitrosohémoglobine comme un vasodilatateur unique qui non seulement ouvre les vaisseaux sanguins, mais produit des augmentations importantes de l’oxygénation des tissus. De plus, chez les souris et les humains – y compris les patients atteints de maladie artérielle périphérique, de drépanocytose, d’insuffisance cardiaque, d’accident vasculaire cérébral et d’emphysème – les altérations de l’oxygénation des tissus se sont avérées corrélées aux niveaux de S-nitrosohémoglobine. Un niveau bas a entraîné une mauvaise oxygénation des tissus.
« Cette étude montre que vous devez vasodilatateur via l’hémoglobine si vous voulez apporter de l’oxygène aux tissus, car l’hémoglobine sait précisément où dans le corps l’oxygène est faible, puis elle s’ajuste pour dégager l’oxyde nitrique vasodilatateur proportionnellement aux besoins », a déclaré le Dr. , dit Stamler. « D’autres vasodilatateurs dilatent les vaisseaux partout et volent le flux sanguin des endroits qui en ont le plus besoin. »
Stamler et ses collègues travaillent actuellement au développement de médicaments qui modifient l’hémoglobine avec de l’oxyde nitrique pour former de la S-nitrosohémoglobine. Ces nouveaux médicaments augmentent l’oxygénation des tissus pour la toute première fois, même lorsque les niveaux d’oxygène dans le sang sont faibles.
Il a souligné : « Il ne s’agit presque jamais de quantités d’oxygène dans des conditions médicales. Il s’agit de la circulation sanguine dans les petits vaisseaux sanguins. Si vous n’avez pas de S-nitrosohémoglobine, vous ne pouvez pas oxygéner. C’est une toute nouvelle perspective sur l’oxygénation des tissus, et une qui, espérons-le, résoudra un problème majeur en médecine. »
