Une étude menée par des chercheurs de l'Université McGill jette un nouvel éclairage sur la structure des fibres musculaires cardiaques et pourrait contribuer à l'avancement de la recherche sur les maladies cardiaques, ainsi qu'à la mise au point d'un tissu cardiaque artificiel.
Cette étude révèle que les fibres musculaires de la paroi cardiaque présentent une "surface minimale" particulière, l'hélicoïde général. Une découverte importante car les surfaces minimales constituent, dans la nature, des solutions optimales aux problèmes physiques.
Les chirurgiens et les anatomistes étudient la géométrie des fibres musculaires cardiaques depuis plusieurs décennies et ont découvert depuis longtemps que les cellules musculaires sont disposées en hélice autour des cavités ventriculaires. Toutefois, les analyses réalisées jusqu'à tout récemment avaient surtout porté sur des fibres individuelles. En effet, peu d'études ont été consacrées à la géométrie plus complexe des faisceaux de fibres en raison, notamment, des limites imposées par les techniques histologiques traditionnelles.
Dans le cadre de travaux réalisés en collaboration avec l'Université de technologie d'Eindhoven, aux Pays-Bas, et l'Université Yale, aux Etats-Unis, une équipe dirigée par des chercheurs de McGill a fait appel à l'imagerie de diffusion par résonance magnétique et à la modélisation informatique pour étudier le mode de courbure des faisceaux de fibres musculaires. Les scientifiques ont ainsi examiné des images de tissus cardiaques chez le rat, l'homme et le chien, et ont observé le même type de comportement des fibres musculaires chez les trois espèces. Les chercheurs ont découvert que les mouvements de courbure et de torsion du faisceau de fibres prennent la forme d'une surface minimale particulière, l'hélicoïde général, et ce, chez les trois espèces étudiées. Il ne s'agit pas d'un phénomène propre à un seul type de mammifère.
Les connaissances acquises par les chercheurs pourraient permettre d'explorer de nouvelles méthodes de réparation du muscle cardiaque après un infarctus du myocarde. Bien que la régénération du tissu musculaire constitue un important domaine d'étude de la bioingénierie, la plupart des percées réalisées dans ce domaine portaient sur le muscle squelettique - comme celui des bras et des jambes - lequel présente une structure différente et plus linéaire.