Une étude révolutionnaire de l'Institut Francis Crick a révélé que les contractions du cœur, par leurs propres battements, fournissent des signaux biologiques essentiels qui guident son développement en un organe fonctionnel. Cette avancée pourrait éclairer la compréhension des cardiopathies congénitales.
Les chercheurs ont utilisé une imagerie avancée en 4D pour observer des cœurs de poissons zèbres, dont la structure et la fonction partagent des similitudes notables avec celles du cœur humain. Ils ont constaté que la croissance des structures musculaires cardiaques, appelées trabécules, s'effectue par le recrutement de cellules voisines, contredisant l'idée antérieure selon laquelle cette croissance serait due à la division cellulaire. Le Dr Rashmi Priya, à la tête du laboratoire de morphodynamique des organes au Crick, souligne l'importance clinique de ces travaux, affirmant que la compréhension de la formation des trabécules est vitale pour aborder les maladies cardiaques d'origine développementale.
Une observation clé est l'existence d'une boucle de rétroaction: les contractions cardiaques rendent les cardiomyocytes, les cellules du cœur, plus souples. Cette souplesse permet aux cavités cardiaques de se dilater, augmentant ainsi leur capacité à se remplir de sang. Ce mécanisme agit également comme un régulateur de la croissance, assurant que le cœur atteigne une taille optimale. Toby Andrews, premier auteur de l'étude, commente: "Ce que nous découvrons, c'est que le cœur n'est pas simplement préprogrammé, mais qu'il fait preuve d'une adaptabilité intelligente aux besoins physiologiques." Cette plasticité est fondamentale pour comprendre les maladies cardiaques développementales.
Ces nouvelles perspectives ouvrent la voie à des thérapies innovantes qui pourraient imiter ces processus naturels de croissance pour réparer les cœurs endommagés. En élucidant comment les forces mécaniques influencent le comportement cellulaire, les scientifiques pourraient développer des méthodes pour favoriser la régénération cardiaque saine. La recherche, soutenue par la British Heart Foundation, illustre la puissance de la science interdisciplinaire pour déchiffrer la biologie fondamentale et son impact sur la santé humaine, redéfinissant le cœur comme un architecte actif de sa propre forme et fonction.
Les cardiopathies congénitales, qui affectent environ 1 % des naissances, surviennent lorsque le cœur ou les vaisseaux sanguins ne se développent pas correctement avant la naissance. Les défauts dans la formation des trabécules, ces structures musculaires internes du cœur, sont associés à diverses cardiomyopathies. La recherche menée par l'équipe du Crick, en utilisant le poisson zèbre comme modèle, a révélé que ces structures complexes se forment non pas par division cellulaire, mais par le déplacement et le réarrangement des cellules existantes. De plus, le cœur se développe en étirant ses cellules, doublant presque de taille pour maximiser sa capacité de remplissage sanguin, un processus finement régulé par les contractions et les signaux cellulaires.