Un médicament contre l'acné commun pourrait empêcher le durcissement des artères
Le dépôt de calcium, ou calcification, aide à durcir les tissus du corps. Le durcissement des tissus est essentiel au développement osseux sain, mais il peut causer des problèmes de santé lorsqu'il se produit dans les artères.
Les artères rigides ou dures empêchent la circulation du sang nourrissant vers les tissus et les organes. Cela peut augmenter le risque de maladies cardiovasculaires, telles que l'hypertension artérielle, la crise cardiaque et les accidents vasculaires cérébraux. Cela peut également augmenter le risque de démence et d'autres maladies liées à l'âge.
À présent, des scientifiques de l’université de Cambridge et du King’s College de Londres, tous deux au Royaume-Uni, ont démêlé les changements chimiques qui provoquent le durcissement des artères.
Une récente Rapports de cellule l'article donne un compte rendu complet des résultats.
L'étude est centrée sur une molécule appelée PAR, qui est l'abréviation de poly (ADP-ribose). Les chercheurs ont découvert que le PAR pouvait former des «gouttelettes de liquide denses contenant des ions calcium», qui se cristallisaient ensuite lorsqu'elles se combinaient avec les tissus élastiques des parois des artères.
Avant la découverte, les scientifiques pensaient que le PAR n'avait un rôle que dans la réparation de l'ADN. Les nouvelles découvertes révèlent qu'il favorise également la calcification des artères.
Les chercheurs ont également découvert que l'antibiotique minocycline peut empêcher le durcissement des artères en bloquant la calcification déclenchée par la PAR.
Le traitement, qu'ils ont testé sur des cultures cellulaires et des rats, ne semble pas affecter les os.
La minocycline est un médicament existant aux multiples usages. Les médecins le prescrivent généralement pour traiter l'acné.
Calcification et durcissement des artères
«Le durcissement des artères arrive à tout le monde à mesure qu'ils vieillissent», explique Melinda J. Duer, qui est professeur au département de chimie de l'Université de Cambridge, «et est accéléré chez les patients sous dialyse, où même les enfants développent des artères calcifiées.»
«Mais jusqu'à présent, nous ne savions pas ce qui contrôle ce processus et donc comment le traiter», ajoute-t-elle.
Duer a codirigé l’étude avec Catherine M. Shanahan, qui est professeur de signalisation cellulaire au King’s College de Londres. Ils étudient la calcification des artères depuis plus de 10 ans.
La British Heart Foundation (BHF) et Cycle Pharmaceuticals, une société de Cambridge, financent leurs recherches.
Dans leur article d'étude, les auteurs expliquent que la calcification qui durcit les artères se produit généralement à deux endroits dans le vaisseau sanguin. Un site est l'intima, ou le tissu qui tapisse la paroi des vaisseaux sanguins. La calcification sur ce site se produit dans le cadre de l'athérosclérose.
L'autre site où le durcissement de l'artère se produit est dans le milieu ou le tissu à l'intérieur de la paroi du vaisseau sanguin. Le durcissement du support se produit généralement au cours du vieillissement.
Shanahan explique que pour cette étude particulière, ils voulaient savoir ce qui déclenche la calcification, qui prend la forme de cristaux de phosphate de calcium.
Ils étaient particulièrement intéressés à découvrir pourquoi les dépôts semblent se concentrer «autour du collagène et de l'élastine, qui constituent une grande partie de la paroi artérielle».
Lors de travaux antérieurs, les équipes avaient découvert que la PAR, qui effectue la réparation de l'ADN à l'intérieur des cellules, peut également fonctionner à l'extérieur des cellules en tant que moteur de la production de tissu osseux.
Cette découverte les a amenés à se demander si la PAR pourrait également avoir un rôle dans la calcification d'autres tissus.
De plus, lorsque les cellules subissent un stress oxydatif et des dommages à l'ADN, elles expriment deux enzymes qui produisent PAR-PARP1 et PARP2. Les scientifiques ont souvent vu que le stress oxydatif et les dommages à l'ADN peuvent accompagner la calcification des os et des vaisseaux sanguins.
Les cellules exportent le PAR sous contrainte
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé des «méthodes ultrastructurales» pour voir ce qui se passe au niveau moléculaire lorsque les cellules sont stressées.
Ils ont constaté que lorsque les cellules périssent du stress oxydatif, elles exportent le PAR. Parce que le PAR a une forte affinité pour les ions calcium, une fois qu'il est à l'extérieur de la cellule, il se fixe fermement au calcium de préférence à d'autres minéraux.
Ce processus produit de grosses gouttelettes de calcium qui se fixent au collagène et à l'élastine, les matériaux des parois des artères qui confèrent aux vaisseaux leur élasticité. Lorsque les gouttelettes se fixent aux matériaux élastiques, elles se solidifient en cristaux, réduisant l'élasticité et rigidifiant les artères.
Duer dit qu'ils ont d'abord fait cette découverte par accident, puis l'ont poursuivie. «Nous n'aurions jamais prédit qu'elle était causée par la PAR», note-t-elle.
Après avoir établi le rôle de la PAR dans la calcification des artères, les équipes sont alors allées à la recherche d'un moyen de l'arrêter. La solution évidente était de rechercher un inhibiteur de PARP, qui est une molécule qui bloque la production de PAR en bloquant l'une des enzymes qui la synthétise.
Ils ont décidé de rechercher un inhibiteur de PARP parmi les médicaments qui avaient déjà fait l'objet d'essais chez l'homme, car cela réduirait le temps de développement de son utilisation comme traitement pour prévenir les artères raides.
La minocycline a arrêté le durcissement des artères chez le rat
Avec l'aide de Cycle Pharmaceuticals, les chercheurs ont identifié et testé six molécules correspondant à leurs critères. L'un d'entre eux, la minocycline, s'est avéré très efficace pour empêcher les artères de se raidir chez les rats atteints d'insuffisance rénale à long terme.
L'équipe espère mener des essais sur l'homme du traitement dans les 2 prochaines années.
Le professeur Jeremy Pearson, directeur médical associé de BHF, a déclaré que les chercheurs ont révélé le mécanisme de la calcification artérielle et montré en quoi elle diffère de la calcification osseuse.
"Ce faisant, ajoute-t-il," ils ont pu identifier un traitement potentiel pour réduire la calcification des vaisseaux sanguins sans aucun effet indésirable sur les os. "
«Ce type de traitement profiterait à de nombreuses personnes et nous attendons avec impatience les résultats des essais cliniques prévus pour déterminer si ce médicament est à la hauteur de ses promesses.»
Professeur Jeremy Pearson
