Insuffisance cardiaque: un nouveau médicament pourrait arrêter la maladie et améliorer la fonction cardiaque
L'insuffisance cardiaque survient lorsque le cœur perd sa capacité à pomper le sang efficacement. Les traitements actuels peuvent ralentir ou empêcher la maladie de s’aggraver, mais ils ne peuvent pas la régresser. À présent, les scientifiques ont conçu une molécule qui pourrait non seulement freiner l’insuffisance cardiaque, mais également améliorer la capacité de pompage du sang du cœur.
Les chercheurs du Brésil et des États-Unis qui ont développé et testé le médicament expérimental l'ont appelé «SAMβA», qui est l'abréviation de «antagoniste sélectif de l'association mitofusine 1-β2PKC».
Lorsque les chercheurs l'ont administré à des rats souffrant d'insuffisance cardiaque, la molécule a non seulement empêché la maladie de progresser, mais a également réduit sa gravité en améliorant la capacité du muscle cardiaque à se contracter.
Le journal Communications de la nature a maintenant publié un article sur la façon dont les chercheurs ont développé SAMβA et l'ont testé sur des cellules cardiaques et des modèles d'insuffisance cardiaque de rongeurs.
«Les médicaments actuellement utilisés», déclare le premier auteur de l'étude, Julio C. B. Ferreira, qui est professeur à l'Institut des sciences biomédicales de l'Université de São Paulo au Brésil, «stoppe [la] progression de la maladie mais ne la fait jamais régresser».
SAMβA agit en bloquant une interaction spécifique entre les protéines mitofusine 1 (Mfn1) et beta II protéine kinase C (β2PKC) dont l'association altère les mitochondries dans les cellules du muscle cardiaque, provoquant la mort des cellules. Les mitochondries sont de minuscules compartiments à l'intérieur des corps cellulaires qui permettent aux cellules énergétiques chimiques de fonctionner et de vivre.
«Nous avons montré qu'en régulant cette interaction spécifique, nous pouvions à la fois arrêter [la] progression et faire régresser la maladie à un stade moins sévère», explique le professeur Ferreira.
Insuffisance cardiaque et causes
Selon les chiffres les plus récents des Centers for Disease Control and Prevention (CDC), en 2016, environ 5,7 millions de personnes aux États-Unis vivaient avec une insuffisance cardiaque.
Les organes et les tissus du corps ont besoin d’un apport constant de sang riche en oxygène et en nutriments pour fonctionner et rester en bonne santé.
L’insuffisance cardiaque survient lorsque la capacité du cœur à pomper le sang ne correspond pas aux besoins du corps.
Dans un cœur en bonne santé, le muscle cardiaque se contracte et pompe du sang fraîchement oxygéné dans l'aorte d'où il se rend au reste du corps.
Chez une personne souffrant d'insuffisance cardiaque, le muscle cardiaque est faible ou endommagé et ne se contracte pas complètement, laissant du sang s'accumuler à l'intérieur de l'organe.
Les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque se sentent souvent fatiguées et fatiguées et peuvent éprouver un essoufflement au cours de leur vie quotidienne. Ils peuvent également avoir du mal à respirer lorsqu'ils se couchent et prendre du poids en raison d'un gonflement de l'estomac, des chevilles, des pieds ou des jambes.
Les causes les plus courantes d'insuffisance cardiaque sont les maladies et affections qui affaiblissent ou endommagent le cœur. Ceux-ci incluent la maladie coronarienne, les crises cardiaques, l'hypertension artérielle et le diabète.
SAMβA «est sélectif»
Les cœurs défaillants surproduisent la protéine β2PKC. Des travaux antérieurs de certains chercheurs au Brésil avaient montré que le blocage de la protéine améliorait la fonction cardiaque chez les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque.
Cependant, alors que l'inhibiteur de β2PKC qu'ils utilisaient améliorait la fonction cardiaque, il empêchait également la protéine de faire d'autres choses qui aident le cœur.
Ce que la nouvelle étude montre, c'est que SAMβA «est plus sélectif». Il ne bloque qu'une seule interaction spécifique, et c'est celle que β2PKC a avec Mfn1 - celle qui affecte la fonction des mitochondries. Il n’affecte pas les autres interactions de β2PKC.
Pour le montrer, l'équipe a réalisé une série de tests sur des cellules, des rongeurs et des échantillons de tissus cardiaques de personnes souffrant d'insuffisance cardiaque.
Il révèle que le β2PKC s'accumule sur la paroi externe des mitochondries et modifie chimiquement la fonction de Mfn1 en y ajoutant un groupe phosphate. Cela conduit à «l'accumulation de mitochondries fragmentées et dysfonctionnelles dans l'insuffisance cardiaque», notent les auteurs de l'étude.
Les scientifiques appellent le processus par lequel le β2PKC modifie la phosphorylation de Mfn1, et c'est l'un des mécanismes «les plus courants» dans les cellules pour modifier la fonction des protéines.
L'équipe a expérimenté divers composés pour trouver des molécules candidates qui pourraient bloquer cette interaction entre β2PKC et Mfn1 pour éviter les dommages consécutifs aux mitochondries.
Ils ont identifié six molécules susceptibles de bloquer l’interaction β2PKC-Mfn1, mais parmi celles-ci, seul SAMβA l’a fait d’une manière qui n’affecte pas les autres interactions de β2PKC.
Des tests utilisant des cellules cardiaques humaines ont montré que, comme les médicaments déjà utilisés pour le traitement de l'insuffisance cardiaque, la SAMβA pouvait freiner la progression de la maladie.
Cependant, contrairement aux traitements conventionnels, dont beaucoup existent depuis les années 1980, la SAMβA est allée plus loin: elle a amélioré la capacité des cellules cardiaques à se contracter, ce qui est essentiel pour un pompage efficace du sang.
Les chercheurs ont observé que SAMβA réduisait également un marqueur du stress oxydatif dans les cellules cardiaques. Le stress oxydatif peut déclencher la mort cellulaire si la cellule ne peut pas se défendre contre lui.
Dans une dernière série de tests, l'équipe a provoqué une insuffisance cardiaque chez le rat en provoquant une crise cardiaque. Contrairement aux rats qui ont reçu un placebo, ceux qui ont reçu SAMβA ont cessé de montrer des signes d'insuffisance cardiaque et ont montré une amélioration de la fonction cardiaque.
Pour progresser vers un traitement clinique, d'autres équipes doivent désormais tester la molécule de manière indépendante. Il est également nécessaire de vérifier sa compatibilité avec d'autres médicaments contre l'insuffisance cardiaque.
«La validation et la reproduction de nos découvertes par d'autres groupes sont essentielles au processus de développement de SAMβA pour une utilisation dans le traitement de l'insuffisance cardiaque. Nous rechercherons à cet effet des partenaires des secteurs privé et public. »
Prof. Julio C. B. Ferreira
