L'insuffisance cardiaque est une des principales causes de décès dans les pays industrialisés. Cette pathologie est due à une croissance incontrôlée des cellules du coeur, qui conduit à une efficacité limitée du muscle cardiaque. Même si plusieurs facteurs ont été identifiés, les mécanismes cellulaires à l'origine de l'insuffisance cardiaque restaient jusqu'ici méconnus. Kristina Lorenz et Martin Lohse de l'Institut de pharmacologie et du Centre Rudolf Virchow de l'Université de Wurtzbourg viennent maintenant d'identifier des interrupteurs moléculaires responsables de la croissance non freinée du muscle cardiaque. Leurs résultats ont été publiés dans la revue en ligne Nature Medicine.
Suite à une activité physique prononcée ou à une hausse de la pression sanguine, le coeur grossit, c'est-à-dire que les cellules musculaires cardiaques grandissent. Le coeur essaie ainsi de conserver une activité constante, même en cas de surcharge. Or, si le coeur devient trop gros, les cellules cardiaques meurent, le muscle cardiaque doit alors cicatriser : il s'affaiblit. C'est l'insuffisance cardiaque. Les enzymes ERK1 et ERK2 sont deux moteurs de la croissance cellulaire. Ces enzymes jouent notamment un rôle dans la division cellulaire, l'apoptose (mort cellulaire), le développement embryonnaire, mais aussi le développement des cancers. Les chercheurs wurtzbourgeois ont réussi à montrer que ces enzymes avaient également une influence sur la croissance immodérée du muscle cardiaque.
Les scientifiques ont étudié l'effet des deux enzymes, d'abord sur des cellules cardiaques isolées, puis sur des souris par stimulation de différents signaux et enfin sur des patients présentant une insuffisance cardiaque chronique. Les chercheurs ont ainsi découvert qu'un couplage avec deux groupes phosphates activait les deux enzymes qui stimulaient à leur tour la croissance cellulaire. Les scientifiques ont trouvé un troisième déclencheur du processus de croissance incontrôlée du muscle cardiaque. Une fois les deux enzymes couplées aux deux groupes phosphates, celles-ci peuvent, sous l'effet d'autres stimuli (hormones du stress, hypertension artérielle), subir une nouvelle transformation chimique qui va pousser les enzymes à migrer dans le noyau des cellules cardiaques où elles vont activer d'autres gênes qui gouvernent la croissance cellulaire. En bloquant l'activation de ce troisième interrupteur biologique sur des souris, les chercheurs n'ont pas remarqué, chez les rongeurs traités, d'augmentation de la taille du muscle cardiaque. Inversement, les souris génétiquement modifiées, et qui possédaient cet interrupteur déjà activé, présentaient, à charge cardiaque égale, une augmentation de la taille du muscle cardiaque plus importante.
Le blocage de cet interrupteur biologique pourrait mener au développement de nouveaux traitements contre l'insuffisance cardiaque chronique. Les médecins se demandent maintenant si l'activation du même interrupteur pourrait également conduire à une croissance cellulaire incontrôlée, mais dans le cas des cancers cette fois. Une étude vient d'ailleurs de débuter afin de rechercher s'il existe des transformations chimiques des enzymes ERK dans les cellules tumorales.
