2017-10-31 
Chirurgie cardiaque : des chercheurs lillois ont découvert l'incidence du moment de la journée sur le risque de complications cardiaques

L'équipe lilloise des Professeurs David Montaigne et Bart Staels[1] (Institut Pasteur de Lille / CHU de Lille / Université de Lille / Inserm) a découvert un impact du moment de la journée sur l'incidence des pathologies cardiaques impliquant l'horloge moléculaire circadienne dans le cœur. Cette découverte découle des premières recherches effectuées dans les années 1970-80 mettant en avant  l'existence d'une horloge moléculaire au sein de chaque cellule de l'organisme, récemment récompensées par le prix Nobel de Physiologie et Médecine 2017. Ces découvertes laissent entrevoir de nouvelles approches thérapeutiques dans la pathologie cardiaque, et plus précisément dans le contexte de l'ischémie myocardique. Ces travaux sont publiés dans la revue médicale The Lancet[2] datée du 27 octobre 2017.

 
De l'importance de la tolérance du cœur à l'ischémie

Privées d'oxygène, les cellules musculaires du cœur meurent rapidement sur une zone plus ou moins étendue. Cela entraîne des problèmes de contraction du muscle cardiaque, le myocarde, se manifestant par des troubles du rythme, une insuffisance cardiaque. Actuellement, la seule solution thérapeutique est de rétablir le plus rapidement possible un apport suffisant en oxygène : la « reperfusion ». Celle-ci diminue la mortalité et les complications associées à cette privation d'oxygène, c'est à dire l'ischémie.

L'ischémie myocardique concerne non seulement les patients qui développent un infarctus du myocarde, mais également ceux devant subir une chirurgie cardiaque (remplacement d'une valve cardiaque et/ou pontage coronarien). En effet, le chirurgien doit arrêter le cœur et l'exclure de la circulation sanguine pour pouvoir réaliser le geste opératoire. Il réalise pour cela un clampage aortique qui, de fait, impose au myocarde une séquence d'ischémie-reperfusion.

 
Rythme biologique et pathologie cardiovasculaire: trouver le bon moment pour les chirurgies cardiaques

En collaboration avec l'équipe de Benoit Deprez[3], l'équipe lilloise a découvert que la tolérance à l'ischémie (privation en oxygène) imposée obligatoirement au cœur des patients subissant une chirurgie cardiaque dépend du moment de la journée : les complications cardiaques sont moins fréquentes et moins sévères lorsque cette chirurgie est réalisée l'après-midi versus le matin. En cause, une modulation de la lésion d'ischémie par les acteurs moléculaires de l'horloge biologique présente dans chacune des cellules du cœur. Le décalage de cette horloge interne par la suppression de l'activité d'un de ses acteurs, le récepteur nucléaire, Rev-erbɑ, permet chez le rongeur de diminuer la susceptibilité importante du cœur à l'ischémie observée dans la période autour du réveil.

 

En effet, le fonctionnement de l'organisme est soumis à un rythme biologique, calé sur un cycle d'une journée de 24 heures. Ce rythme régule la quasi-totalité de nos fonctions biologiques et comportementales. Ce rythme biologique est le fruit de l'interaction entre une horloge centrale au niveau du cerveau et d'horloges périphériques localisées dans chaque organe (cœur, foie, muscles...). Ces horloges périphériques permettent d'optimiser le fonctionnement de chaque organe en fonction du contexte environnemental. Ces horloges doivent être resynchronisées en permanence, grâce à l'horloge interne du cerveau permettant une synchronisation en fonction de la lumière externe (jour-nuit).

 

La physiologie cardio-vasculaire (fréquence cardiaque, tension artérielle) est bien connue pour être rythmée sur un cycle de 24h. De la même manière, le risque de survenue d'un accident cardiovasculaire est connu pour être rythmé par le moment de la journée: la majorité des infarctus du myocarde et des accidents vasculaires cérébraux surviennent ainsi en fin de nuit ou au petit matin. Le cœur pourrait être ainsi plus ou moins sensible à certains stress, substance toxique ou médicament au cours du cycle de 24 heures.

C'est pourquoi, durant ces dernières années, l'équipe lilloise a cherché à déterminer l'impact du moment de la journée sur la tolérance à l'ischémie myocardique imposée lors d'une chirurgie cardiaque de remplacement valvulaire, et le mécanisme moléculaire impliqué afin de trouver de nouvelles cibles de traitement.

 
Vers une nouvelle voie thérapeutique dans la prise en charge des pathologies cardiaques
Ces découvertes majeures ouvrent une nouvelle voie thérapeutique dans la prise en charge des pathologies pour lesquelles l'ischémie du muscle cardiaque  est centrale (angine de poitrine et infarctus du myocarde) mais également dans les situations où une ischémie myocardique est imposée par la thérapeutique elle-même, i.e. arrêt du cœur durant les chirurgies cardiaques et le transport du greffon avant transplantation cardiaque.
 
 
Contacts chercheurs :
Prof. David Montaigne – CHU Lille & UMR 1011 Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète
david.montaigne@chru-lille.fr
Prof. Bart Staels - UMR 1011  Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète
bart.staels@pasteur-lille.fr
Pour toute Interview, merci de contacter : Delphine Fourmy (coordonnées ci-dessous)
 
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3 300 enseignants-chercheurs
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Pour plus d'informations : www.univ-lille.fr
 

 


[1] Facultés de Médecine et des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (Université de Lille) - Explorations Fonctionnelles Cardio-Vasculaires (CHU de Lille) - Biochimie automatisée pathologies des protéines (CHU de Lille) - Institut Pasteur de Lille – Inserm UMR1011.

[2] Day-time variation of peri-operative myocardial injury in cardiac surgery and its prevention by Rev-erbɑ antagonism: a single-centre propensity-matched cohort and a randomised study. The Lancet. 2017.

[3]  Drugs and Molecules for Living Systems

 

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