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Les chercheurs de Penn décrivent la nouvelle approche pour favoriser la régénération du tissu de coeur

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Étudiez de la manière de pavage modèle animale en avant pour la réparation de tissu

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Le tissu de coeur des mammifères a limité la capacité de régénérer après des dommages tels qu'une crise cardiaque, en partie dû à l'incapacité de réactiver un programme de cellules et de prolifération de muscle cardiaque. Les études récentes ont indiqué un de bas niveau de la prolifération de cellules de muscle cardiaque (cardiomyocytes) dans les mammifères adultes, mais il est insuffisant de réparer les coeurs endommagés.

Une équipe menée par Ed Morrisey, PhD, un professeur de médecine et cellule et biologie développementale et directeur scientifique de l'institut pour la médecine régénératrice à l'École de Médecine de Perelman à l'Université de Pennsylvanie, a maintenant prouvé qu'un sous-ensemble de molécules d'ARN, appelé les microRNAs, est important pour la prolifération de cellules de cardiomyocyte pendant le développement et est suffisant pour induire la prolifération dans les cardiomyocytes au coeur adulte. MicroRNAs, qui ne produisent pas des protéines, réprimer l'expression de gène en liant le messager RNAs, qui produisent des protéines, et favoriser leur dégradation. Les résultats apparaissent cette semaine dans la médecine de translation de la Science.

L'équipe a constaté que la perte du faisceau miR302-367 de microRNA chez les souris a mené à la prolifération diminuée de cellules de cardiomyocyte pendant le développement. En revanche, la plus grande expression du faisceau de microRNA aux coeurs adultes a mené à une réactivation de la prolifération dans les cardiomyocytes adultes normalement non reproducteurs.

Cette réactivation s'est produite, en partie, par la répression d'une voie appelée Hippo qui régit la prolifération de cellules et la taille d'organe. « La voie d'hippopotame réprime normalement la prolifération de cellules quand elle est allumée. Le faisceau miR302-367 vise trois des composants principaux de kinase dans la voie d'hippopotame, réduisant l'activité de voie, qui permet à des cardiomyocytes de réintroduire le cycle de cellules et de commencer à regrow le muscle de coeur, » explique Morrisey. « C'est un cas de réprimer un répresseur. »

Chez les souris adultes, la re-expression du faisceau de microRNA a réactivé le cycle de cellules dans les cardiomyocytes, ayant pour résultat la formation réduite de cicatrice après que des dommages expérimentaux d'infarctus du myocarde aient été induits chez les souris. Il y avait également une augmentation du nombre de cellules de muscle de coeur chez ces mêmes souris.

Cependant, expression à long terme de plus que plusieurs mois du faisceau de microRNA causé des cellules de muscle de coeur au de-differentiation et devenu moins fonctionnel. « Ceci a suggéré à nous que la réactivation persistante du cycle de cellules dans les cardiomyocytes adultes pourrait être nocive et fasse échouer le coeur, » dit Morrisey. Les investigateurs ont conjecturé que les cardiomyocytes doivent probablement De-différencier pour se diviser, mais ils peuvent perdre leur capacité de se contracter avec le temps.

« Nous avons surmonté cette limitation en injectant les microRNAs synthétiques avec une demi vie courte appelée les imitateurs dans les souris, » dit Morrisey. Traitement imitateur pour pendant sept jours après que l'infarctus cardiaque a mené à l'augmentation désirée de la prolifération de cardiomyocyte et de la recroissance du nouveau muscle de coeur, qui a eu comme conséquence la fibrose diminuée et a amélioré la fonction de coeur après des dommages.

D'une manière primordiale, l'équipe a constaté que le traitement de sept jours passager n'a pas mené à la perte progressive de fonction cardiaque comme vu dans les modèles génétiques de l'expression accrue de microRNA. De façon générale, ces résultats ont suggéré que n'importe quel traitement qui favorise la prolifération de cardiomyocyte pour améliorer la régénération cardiaque doive probablement être passager pour éviter les effets délétères de maintenir un à niveau élevé de la prolifération et du de-differentiation dans un tissu qui est normalement de non prolifération.

« La prochaine étape dans cette étude est de déterminer si les imitateurs de miRNA travailleront dans un plus grand modèle animal et collaboreront avec des bioengineers pour créer un système de livraison local pour le coeur, plutôt que le donnant systémiquement, » des notes Morrisey.