L'imagerie du coeur à l'échelle nanométrique ne rate pas un seul battement
Les progrès technologiques se traduisent par de grandes avancées en médecine, pour le plus grand bénéfice de tous. Une équipe européenne de chercheurs a mis au point une technique originale de microscopie par balayage à l'échelle nanométrique, qui apporte aux experts une vue détaillée de l'impact d'une insuffisance cardiaque sur les cellules du muscle cardiaque. Présentés dans la revue Science, ces résultats pourraient améliorer le traitement de cette maladie grave et conduire à des médicaments susceptibles d'en ralentir la progression. L'insuffisance cardiaque se caractérise par un problème dans le fonctionnement ou la structure du coeur, qui l'empêche de faire circuler assez de sang pour répondre aux besoins de l'organisme. La situation empire lorsque le corps fabrique des hormones, comme l'adrénaline, pour stimuler le fonctionnement du coeur défaillant, ce qui ne fait que l'endommager davantage. Au cours de cette étude, des chercheurs de l'Imperial College London au Royaume-Uni ainsi que de l'institut de pharmacologie et de toxicologie et du Rudolf Virchow Center (de l'université de Wurtzbourg en Allemagne), ont utilisé la microscopie à l'échelle nanométrique pour étudier des zones de la surface des cellules du muscle cardiaque chez des rats sains et malades. Nommée microscopie de conductance ionique à balayage (SICM), cette technique apporte aux experts une image détaillée de la surface des cellules du muscle cardiaque. Jusqu'ici, ils n'avaient que la microscopie classique pour déterminer la gravité des dommages. La SICM a permis à l'équipe de chercheurs d'observer méticuleusement la structure des cellules du muscle cardiaque, y compris celle des tubules transverses, de très fins tubes qui transmettent le potentiel d'action musculaire en profondeur dans la cellule musculaire. La SICM a également apporté une vision très détaillée des perturbations de la surface de la cellule musculaire en cas d'insuffisance cardiaque. On trouve dans l'organisme deux types de récepteurs pour l'adrénaline: les récepteurs bêta1-adrénergiques (bêta1-AR) et les bêta2-adrénergiques (bêta2-AR). Les premiers stimulent fortement la contraction du coeur, mais ils peuvent à long terme conduire à l'endommagement des cellules. Les seconds stimulent plus légèrement la contraction, et disposent en outre de propriétés spéciales de protection. Les chercheurs ont associé la SICM à des sondes chimiques qui émettent des signaux fluorescents lors de l'activation des récepteurs bêta1-AR ou bêta2-AR. Ils ont constaté que les récepteurs bêta2-AR sont normalement ancrés dans les tubules transverses, mais que dans des cellules endommagées par l'insuffisance cardiaque, ils se retrouvent au même emplacement que les récepteurs bêta1-AR. Les chercheurs pensent que cette répartition contrarie l'effet protecteur des récepteurs bêta2-AR et conduit à une dégénérescence encore plus rapide du coeur défaillant. '«Grâce à notre nouvelle technique, nous voyons clairement comment l'insuffisance cardiaque perturbe chaque cellule», explique le Dr Julia Gorelik, de l'institut national de la santé cardiaque et pulmonaire à l'Imperial College London et co-auteur de l'étude. «Nous pouvons balayer la surface d'une cellule vivante à l'échelle nanométrique, avec une justesse sans équivalent jusqu'ici, et voir les structures microscopiques qui affectent son fonctionnement.» «En comprenant ce qui se passe à très petite échelle, nous pourrons construire une vue réellement détaillée de ce qui arrive au coeur lors de l'insuffisance cardiaque. À long terme, ceci pourrait nous aider à lutter contre la maladie», poursuit le Dr Gorelik. «L'objectif de nos travaux futurs sera de comprendre si des médicaments peuvent éviter la migration des bêta2-AR dans la cellule et si ceci pourrait lutter contre l'insuffisance cardiaque.»
Pays
Allemagne, Royaume-Uni