Des chercheurs découvrent des mécanismes moléculaires à l’origine du dysfonctionnement mitochondrial dans l’insuffisance cardiaque chronique

Des chercheurs découvrent des mécanismes moléculaires à l’origine du dysfonctionnement mitochondrial dans l’insuffisance cardiaque chronique

Des recherches menées au Japon ont découvert certains mécanismes moléculaires du dysfonctionnement mitochondrial dans l'insuffisance cardiaque chronique.

L'insuffisance cardiaque chronique entraîne un dysfonctionnement des centrales électriques cellulaires, en partie dû à une consommation excessive d'un intermédiaire important dans la production d'énergie. Une supplémentation nutritionnelle compensatoire pourrait s’avérer être une stratégie prometteuse pour traiter l’insuffisance cardiaque. Les résultats ont été publiés dans la revue PNAS par des scientifiques et des collègues de l'Université d'Hokkaido au Japon.

Les mitochondries sont de petits organites présents dans presque toutes les cellules et responsables de la conversion des glucides, des graisses et des protéines en énergie pour alimenter les réactions biochimiques. On sait que l’insuffisance cardiaque chronique est associée à un dysfonctionnement mitochondrial, mais la manière dont cela se produit au niveau moléculaire reste encore largement inconnue.

Une équipe de recherche composée du biologiste moléculaire Hisataka Sabe (Université de Hokkaido), des spécialistes en médecine cardiovasculaire Shingo Takada (Université de Hokkaido et Hokusho) et Shintaro Kinugawa (Université de Kyushu) et de leurs collègues ont examiné les processus biochimiques qui se produisent chez les souris souffrant d'insuffisance cardiaque chronique en bloquant chirurgicalement une partie de l'apport sanguin à leur cœur. Ils ont spécifiquement examiné les cellules cardiaques en dehors des limites des tissus morts.

Ils ont constaté une réduction significative d’un composé appelé succinyl-CoA, qui est un intermédiaire dans le cycle de l’acide tricarboxylique de la cellule. Ce cycle, qui se produit dans les mitochondries, joue un rôle important dans la décomposition des molécules organiques pour libérer de l'énergie.

Une enquête plus approfondie a révélé que cette réduction des niveaux de succinyl-CoA était causée, au moins en partie, par sa consommation excessive pour la synthèse de l'hème, essentiel à la phosphorylation oxydative des mitochondries. Ce dernier processus est nécessaire pour transférer et synthétiser des molécules de transport et de stockage d'énergie à travers les mitochondries.

L'ajout d'un composé appelé acide 5-aminolévulinique (5-ALA) à l'eau potable des souris immédiatement après avoir coupé l'apport sanguin à une partie du cœur a considérablement amélioré leur fonction cardiaque, leurs performances de course et leur survie. Au niveau moléculaire, il a amélioré la capacité de phosphorylation oxydative des mitochondries du muscle cardiaque et a semblé restaurer leurs niveaux de succinyl-CoA.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier d'autres facteurs impliqués dans la réduction des taux de succinyl-CoA mitochondriaux dans l'insuffisance cardiaque. Les scientifiques ont découvert que le succinyl-CoA peut également être absorbé en trop grande quantité dans les mitochondries affectées par une insuffisance cardiaque afin de décomposer les cétones en tant que source d'énergie. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pourquoi cela pourrait se produire et s’il existe réellement un lien direct entre les deux.

"Nos résultats font progresser la compréhension des changements métaboliques détaillés qui se produisent dans l'insuffisance cardiaque chronique et pourraient contribuer au développement d'une prévention et d'un traitement plus naturels de la maladie", déclarent les membres de l'équipe. "De plus, une combinaison d'interventions nutritionnelles capables de corriger les perturbations métaboliques qui surviennent dans l'insuffisance cardiaque chronique - comme le montre cette étude - et de médicaments thérapeutiques actuellement utilisés pourrait être très efficace dans le traitement de cette maladie."

Source:

Université d'Hokkaido

Référence:

Takada, S., et al. (2022) Trouble du métabolisme énergétique à base de succinyl-CoA dans l’insuffisance cardiaque chronique. PNAS. est ce que je.org/10.1073/pnas.2203628119.

.