Il y a deux ans, des chercheurs et des collègues de l’Université de l’Alabama à Birmingham ont signalé que le stress réducteur – ; un déséquilibre dans l’homéostasie normale d’oxydation/réduction, ou redox – ; provoqué des changements pathologiques associés à une insuffisance cardiaque dans un modèle murin. Il s’agissait d’un suivi de leur étude clinique de 2018 qui a révélé qu’environ un patient sur six souffrant d’insuffisance cardiaque présentait un stress réducteur.
Maintenant, ils ont étendu leur description des changements causés par le stress réducteur pour décrire les changements dans le protéome des cellules cardiaques chez la souris, révélant une signature protéomique probable pour la cardiomyopathie de stress réducteur. Un protéome est le complément de protéines exprimées dans une cellule ou un tissu.
À l’aide de la spectrométrie de masse en tandem, des chercheurs dirigés par Rajasekaran Namakkal-Soorappan, Ph.D., professeur agrégé au Département de pathologie de l’UAB, Division de pathologie moléculaire et cellulaire, ont examiné l’expression différentielle des protéines entre les cœurs témoins et les cœurs à stress réducteur chez une souris. modèle de stress réducteur chronique.
Ils ont découvert qu’environ 560 protéines étaient exprimées de manière différentielle et que 32 protéines étaient significativement modifiées – ; 20 étant régulés positivement et 12 régulés négativement. Le modèle de souris à stress réducteur est causé par un NRF2 constitutivement actif, le capteur redox qui maintient l’homéostasie redox dans les cellules.
Grâce à l’ontologie des gènes et à l’analyse des voies, les chercheurs ont découvert que la majorité des protéines exprimées de manière différentielle sont impliquées dans des voies liées au stress telles que les antioxydants, le NADPH, le contrôle de la qualité des protéines et autres. Les protéines impliquées dans la respiration mitochondriale, la lipophagie et le rythme cardiaque ont été considérablement réduites dans les cœurs de stress réducteur.
Le sous-ensemble de protéines le plus significativement modifié appartenait à la famille du glutathion. Le glutathion est un antioxydant, actif dans l’homéostasie redox, qui peut exister sous une forme réduite ou oxydée.
Étonnamment, les niveaux d’environ la moitié des 104 protéines altérées n’étaient pas en corrélation avec les niveaux de leurs ARN messagers, le message génique lu par les ribosomes pour fabriquer une protéine. La raison de cet asynchronisme n’est pas connue.
En association avec le protéome altéré, les souris de stress réducteur ont présenté un remodelage cardiaque pathologique. Cette cardiomyopathie rend plus difficile le pompage du sang par le cœur et peut entraîner une insuffisance cardiaque. Les chercheurs ont également trouvé des modifications post-traductionnelles telles que l’oxydation, le N-éthylmaléimide, la perte de méthionine et l’acétylation dans les cœurs de stress réducteur.
Sous stress réducteur, nous avons observé une régulation à la baisse de plusieurs voies d’adaptation ou de sauvetage du myocarde et une régulation à la hausse des processus physiopathologiques, qui sont associés à la cardiomyopathie de stress réducteur au fil du temps. Ainsi, nos résultats fournissent une justification pour développer des stratégies thérapeutiques antioxydantes personnalisées afin d’éviter les altérations réductrices du protéome induites par le stress chez l’homme. »
Rajasekaran Namakkal-Soorappan, Ph.D., professeur agrégé au Département de pathologie de l’UAB, Division de pathologie moléculaire et cellulaire
