P EU de temps après un infarctus du myocarde, un processus réactionnel insidieux prend place : le remodelage du ventricule gauche, caractérisé par un élargissement de la zone infarcie initiale, une dilatation de la cavité du ventricule gauche et un remplacement des cardiomyocytes par du tissu fibreux dans la paroi ventriculaire. C'est une cause majeure d'insuffisance cardiaque progressive et de décès dans les suites de l'infarctus.
Remodelage insidieux et néoangiogenèse insuffisante
Même si la plupart des patients restent asymptomatiques après un infarctus, leurs cardiomyocytes s'hypertrophient afin de compenser la perte de tissu sain. Leurs fibroblastes cardiaques sécrètent du collagène autour de l'infarctus, entraînant une fibrose progressive et une diminution de la fonction ventriculaire. Et bien qu'il survienne une néoangiogenèse dans le tissu infarci, le nouveau réseau capillaire est insuffisant pour répondre aux plus grandes demandes du myocarde hypertrophié en périphérie de la zone infarcie, et celle-ci s'étend ainsi progressivement avec remplacement par du tissu fibreux.
La guérison du myocarde est ainsi limitée par son incapacité à se régénérer et par une revascularisation inadéquate du myocarde hypertrophié mais viable.
Une approche thérapeutique récemment proposée est de repeupler le myocarde endommagé par la transplantation de cellules saines, en particulier de cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse (MO) ; le succès sur la fonction cardiaque s'est révélé limité.
La néoangiogenèse
Kocher, Itescu et coll. (Columbia university, New York) proposent maintenant une autre approche : l'utilisation de certaines cellules souches de la MO, des précurseurs endothéliaux, afin d'augmenter la néoangiogenèse dans le tissu ischémié.
L'équipe montre que la MO d'hommes adultes contient des précurseurs endothéliaux ayant des propriétés d'hémangioblastes. Ces cellules peuvent être mobilisées dans le sang des donneurs par l'administration d'une cytokine (Granulocyte-Colony Stimulating Factor ou G-CSF), puis multipliées en culture.
Les chercheurs ont ensuite provoqué un infarctus à des rats athymiques, puis leur ont injecté par voie I. V. ces cellules souches humaines mobilisées par le G-CSF (CD34+). Deux semaines après l'infarctus, l'injection des cellules CD34+ chez les rats a entraîné une nette augmentation de la néoangiogenèse dans la zone infarcie et dans la zone péri-infarcie. Cette néoangiogenèse accrue s'accompagne d'une diminution de l'apoptose des myocytes hypertrophiés dans la zone péri-infarcie, d'une baisse du dépôt de collagène, et surtout d'une meilleure fonction cardiaque.
Une série d'expériences de l'équipe indique que la néoangiogenèse dans les tissus ischémiés dépend d'une sous-population des cellules souches CD34+ caractérisée par les marqueurs de surface CD117 et GATA2.
Rosenthal (Massachusetts General Hospital, Charlestown) et coll. remarquent, dans un commentaire associé, que le passage à la clinique pose quelques défis, comme d'obtenir suffisamment de précurseurs endothéliaux du patient dans un temps approprié. « Néanmoins, ajoute-t-il, l'amélioration de la reperfusion du myocarde ischémique avec des cellules souches est un accomplissement remarquable. »
« Nature Medicine », avril 2001, pp. 430 et 412.
La conquête du myocarde
Pour coïncider avec la publication de la Columbia University dans « Nature Medicine », la revue « Nature » a décidé de dévoiler en avance une étude qui n'aurait du être révélée que le jeudi 5 avril.
Ce travail porte également sur l'infarctus expérimental de l'animal et également sur les cellules souches de moelle osseuse ; mais, à la différence de l'autre, qui concerne la néoangiogenèse myocardique, les chercheurs se sont penchés sur la colonisation du myocarde lésé par ces cellules médullaires souches. « Le haut degré de plasticité des cellules souches nous a conduit à voir si un myocarde mort peut être restauré par la transplantation de cellules médullaires souches chez la souris », expliquent Donald Orlic et coll. (New York Medical College).
Peu de temps après ligature coronaire, des cellules souches de type Lin- ont été injectées directement dans le myocarde jouxtant la zone infarcie. Résultat : les chercheurs ont constaté l'apparition d'un nouveau tissu myocardique occupant 68 % de la zone ventriculaire infarcie, cela 9 jours après la procédure. Le nouveau tissu était constitué de myocytes proliférants et de structures vasculaires. « Notre étude montre que des cellules médullaires délivrées localement peuvent générer un myocarde de novo , améliorant le pronostic de la maladie coronarienne », concluent les auteurs.
« Nature » du 5 avril 2001, pp. 701-704.
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