Les chercheurs découvrent le rôle clé du facteur de croissance

Une équipe de recherche internationale, coordonnée par des universitaires de l'Université de Bologne et de l'IRCCS – Hôpital Policlinico Sant'Orsola, a identifié un facteur de croissance clé capable d'exercer un effet prolifératif et régénérateur sur les cellules du muscle cardiaque. La recherche, publiée dans la revue Rapports de cellulesouvre la voie à de nouvelles thérapies potentielles pour régénérer les cœurs endommagés.

Les lésions cardiaques, telles que celles provoquées par un infarctus du myocarde, une infection ou certains traitements anticancéreux, entraînent une perte importante de cellules du muscle cardiaque, qui sont remplacées par du tissu cicatriciel fibrotique. En raison de la capacité de régénération extrêmement limitée du cœur, cette pathologie entraîne souvent une insuffisance cardiaque.

Or, nous savons que les mammifères sont capables, jusqu’à leur naissance, de régénérer leur cœur, même après de graves lésions. Ce n’est que pendant la période néonatale que les cellules du muscle cardiaque, les cardiomyocytes, se spécialisent pour s’adapter à la vie en dehors de l’utérus, perdant définitivement leur capacité à se régénérer.

Afin de trouver une stratégie qui pourrait permettre aux cellules du muscle cardiaque de retrouver cette capacité de régénération, les chercheurs ont cherché à identifier les facteurs de croissance dont la production est réduite ou arrêtée dans la période postnatale immédiate.

“Nous avons émis l'hypothèse que la perte de capacité de régénération au début de la période postnatale est au moins en partie une conséquence d'une production réduite de facteurs de croissance”, explique Gabriele Matteo D'Uva, professeur au Département des sciences médicales et chirurgicales de l'Université de Bologne. qui a coordonné l’étude.

“Dans des modèles précliniques de mammifères, nous avons observé que les niveaux d'expression de divers facteurs de croissance cardiaque diminuent rapidement après la naissance, parallèlement à la perte de la capacité régénératrice des cardiomyocytes.”

Partant de ce constat et suite à une série d’études sur les cardiomyocytes néonatals, les chercheurs ont ensuite découvert que certains de ces facteurs de croissance sont capables de favoriser la prolifération des cardiomyocytes.

“En particulier, BMP7, un membre de la famille des protéines morphogénétiques osseuses (BMP), a montré les effets les plus significatifs en favorisant la prolifération des cellules du muscle cardiaque au stade néonatal”, ajoute Chiara Bongiovanni, Ph.D. étudiant en sciences chirurgicales et technologies innovantes à l’Université de Bologne et premier auteur de l’étude.

Une autre confirmation vient également du poisson zèbre : un modèle animal doté d’une capacité spontanée à régénérer le cœur après une blessure. Encore une fois, l'inhibition de la BMP7 a réduit la régénération des cardiomyocytes suite à une lésion cardiaque, alors que son induction a accéléré le processus de régénération.

L’étude a ensuite examiné si l’administration de BMP7 dans des modèles précliniques de mammifères (souris) pourrait également induire une prolifération des cardiomyocytes même à des stades ultérieurs de la vie, lorsque les cardiomyocytes sont plus réfractaires à la réentrée et à la prolifération du cycle cellulaire.

“Les tests ont montré que le traitement par BMP7 est capable de stimuler la prolifération des cardiomyocytes même à l'âge adulte, et encore plus efficacement après un infarctus du myocarde”, ajoute D'Uva.

“Ces résultats suggèrent que l'administration de ce facteur pourrait représenter une nouvelle stratégie thérapeutique pour favoriser la régénération cardiaque : si elle est validée chez l'homme, elle pourrait avoir un impact significatif sur le traitement des maladies cardiaques, l'une des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde. “

L’équipe de recherche à l’origine de l’étude se concentre désormais sur les tests de combinaisons synergiques avec d’autres stimuli afin de développer des stratégies encore plus efficaces de régénération des tissus et des organes.