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Canaux ioniques et homéostasie calcique dans le muscle cardiaque et les muscles vasculaires

Grâce à une expertise complémentaire, tant au niveau cellulaire qu’in-vivo en électrophysiologie, pharmacologie et imagerie fonctionnelle des muscles cardiaques et vasculaires, notre travaillons à l’identification de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires de la physiopathologie cardiaque et vasculaire pour améliorer le diagnostic et proposer de nouvelles options thérapeutiques.

Parmi les outils disponibles au laboratoire, nous avons accès à des microscopes confocaux, des systèmes de patch-clamp et de microélectrodes, des systèmes d’imagerie par fluorescence couplés ou non à la mesure de la contractilité, d’un échocardiographe haute-résolution, de systèmes de télémétrie et d’exploration intracardiaque pour l’enregistrement de l’électrocardiogramme, de système d’imagerie et de mesures de la contractilité ex-vivo, de plateformes d’histologie, de biologie moléculaire et de biochimie des protéines.

Fig 1 équipe 1


Thème 1 : Troubles de conduction cardiaque et Arythmies ventriculaires


1.1 : Système nerveux autonome, facteurs circulants et homéostasie calcique dans l’arythmogénèse


Les morts subites et décès “immérités” issus de pathologies cardiaques sont responsables de plus d’un million de décès par an en Europe. La majorité de ces décès est due à la survenue d’arythmies ventriculaires malignes se déclenchant après un infarctus du myocarde, pouvant progresser en insuffisance cardiaque Considérant qu’étudier le cœur d’une manière isolée du reste de l’organisme ne permet qu’une approche partielle des mécanismes arythmogéniques, nous étudions le rôle du système nerveux autonome et de facteurs circulants sur les remodelages fonctionnel et structural du cœur mais aussi du système nerveux autonome.


1.2 : Rôle du canal ionique TRPM4 dans la physiopathologie cardiaque


Considérant qu’étudier le cœur d’une manière isolée du reste de l’organisme ne permet qu’une approche partielle des mécanismes arythmogéniques, nous étudions les altérations fonctionnelles de canaux ioniques membranaires, et de facteurs circulants sur les remodelages fonctionnel et structural du cœur mais aussi du système nerveux autonome. TRPM4 est canal cationique non sélectif activé par le calcium intracellulaire dont l’expression est ubiquitaire (système immunitaire, cellules beta du pancréas, artères cérébrales…).


1.3 : Métabolites oxydés non-enzymatiques des acides gras polyinsaturés Oméga-3 et fonctions musculaires normale et pathologique


Le rôle cardioprotecteur des acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI ω3) est connu depuis les années 1970. Depuis, de nombreux laboratoires ont tenté de comprendre l’origine de cette cardioprotection qui se manifeste principalement suite à un infarctus du myocarde mais aucune ne fait consensus. En collaboration avec des chimistes de l’IBMM, nous avons émis l’hypothèse que ce ne sont pas les acides gras eux-mêmes qui sont actifs mais des produits d’oxydation de ces lipides.


Thème 2 :  Physiopathologie de la contraction artérielle systémique et pulmonaire


2.1 : Régulation des homéostasies sodiques et calciques dans la cellule musculaire lisse artérielle


Nous avons mis en évidence un rôle fonctionnel de canaux sodiques voltage-dépendants (Nav) dans la régulation de la contraction artérielle d’aortes de rat (Fort et al, 2009). Ces canaux présents au niveau musculaire lisse dans différents lits artériels humains (aorte, artère coronaire, utérine, mammaire) confèrent aux myocytes une voie de régulation du sodium intracellulaire ([Na+]i) (Quignard et al., Circ. Res., 1997; Boccara et al., Circ. Res., 1999), et, par conséquent, l’homéostasie calcique via l’échangeur Na+/Ca2 +.


2.2 : Hypertension  pulmonaire et artérielle


L’hypertension artérielle pulmonaire idiopathique (HTAPi) est une maladie rare, fatale, qui se développe de façon primitive. Elle est identifiée par une élévation de la pression artérielle pulmonaire associée à une prolifération accrue des cellules musculaires lisses vasculaires pulmonaires (CML-VP) qui conduit à une réduction de la lumière des vaisseaux voire leur obstruction.


Thème 3 :

Cellules souches : outils diagnostiques et d’études mécanistiques dans la physiopathologie musculaire


En France, l’infarctus du myocarde (IdM) concerne 100 000 personnes et tue 13% des personnes après 1 an et 70% après 5 ans. Or, les traitements pharmacologiques, déjà largement explorés, ne font que ralentir la progression de l’insuffisance cardiaque (IC) suite à l’IdM et ne permettent pas de remplacer les cardiomyocytes morts.


Total des publications de l’équipe 1 (depuis 2014):  (Voir)