Cœur

Les méduses empoisonnées apportent de nouvelles connaissances sur les arythmies cardiaques

Les méduses empoisonnées apportent de nouvelles connaissances sur les arythmies cardiaques



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Contrôle complet du rythme cardiaque grâce aux méduses venimeuses

Qu'est-ce que la méduse toxique Carybdea rastoni a à voir avec le cœur humain? Apparemment plus que vous ne le pensez à première vue, car une équipe de recherche allemande a récemment découvert que certaines protéines de méduses se trouvent également dans le muscle cardiaque humain, mais accomplissent des tâches complètement différentes. Grâce à plusieurs séries d'expériences, l'équipe a pu acquérir de nouvelles connaissances sur les maladies cardiaques.

Les chercheurs de la Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn ont pu réguler le rythme cardiaque à l'aide d'une méduse venimeuse. Les scientifiques ont découvert des protéines dites G, qui se trouvent à la fois dans les méduses et dans le muscle cardiaque. Chez les méduses, cependant, ces protéines sont activées par la lumière. Une fois que l'équipe de recherche a inséré un gène de méduse spécifique dans le muscle cardiaque des souris, elle a pu contrôler le rythme cardiaque à l'aide d'impulsions lumineuses. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans la célèbre revue "Nature Communications".

Yeux de méduses et cœurs humains

Dans la nature, vous devriez éviter les méduses Carybdea rastoni. Vos tentacules ont un puissant poison d'ortie, qui peut causer une douleur intense au toucher. Mais l'animal a plus de surprises à offrir. Il a des yeux relativement sophistiqués. Si le récepteur de luminosité spécial d'une méduse est frappé par un faisceau lumineux, des protéines G stimulantes sont activées, ce qui permet à l'animal de voir. Étonnamment, les mêmes protéines G stimulantes se trouvent également dans le cœur humain.

Les protéines G régulent la fréquence cardiaque

Cette découverte a conduit l'équipe de recherche de Bonn à mener une série d'expériences. «Chez nous, les protéines G stimulantes contrôlent le rythme cardiaque, entre autres», explique le professeur Dr. Philipp Sasse de l'Institut de physiologie de l'Université de Bonn dans un communiqué de presse sur les résultats de l'étude. Chez l'homme, les protéines G garantissent que le rythme cardiaque s'accélère lorsque, par exemple, un effort physique ou le niveau d'adrénaline dans le sang augmente.

Souris avec des gènes de méduses

Afin de mieux comprendre l'effet des protéines G, les chercheurs ont introduit un gène de méduse spécifique dans le muscle cardiaque des souris. En conséquence, les cœurs des souris avaient des récepteurs de lumière qui pouvaient être contrôlés par irradiation avec de la lumière. L'équipe d'étude a pu accélérer la fréquence cardiaque des rongeurs à l'aide d'une lumière LED.

Nouvelles connaissances sur l'arythmie cardiaque

«Cela nous permet de mener des enquêtes très spécifiques qui ne seraient normalement pas possibles», souligne le professeur Sasse. Dans diverses séries d'expériences, les chercheurs n'ont initialement stimulé spécifiquement que l'oreillette gauche des cœurs de souris. En conséquence, les rongeurs ont développé une fibrillation cardiaque, appelée fibrillation auriculaire chez l'homme. Si, par contre, seule l'oreillette droite était stimulée, la fréquence du pouls augmentait uniformément dans le cadre, comme elle le faisait avec l'adrénaline. "Un traitement si différent des stimuli dans l'oreillette droite et gauche peut favoriser des troubles du rythme", conclut Sasse. Le professeur et son équipe aimeraient maintenant approfondir cette thèse.

Interaction complexe des muscles cardiaques

En outre, les chercheurs ont acquis des connaissances plus approfondies sur les différents processus qui s'imbriquent dans la régulation du rythme cardiaque. "Si le pouls s'accélère, par exemple, les muscles cardiaques doivent non seulement se contracter plus rapidement et plus vigoureusement, mais aussi se détendre plus rapidement", écrit l'équipe de Bonn. Si cette interaction ne fonctionne pas, la quantité de sang transportée diminuera, même si le cœur bat plus vite. Les protéines G jouent ici un rôle particulier. Selon l'étude, ils garantissent que le cœur peut se détendre plus rapidement après la contraction.

Nouveau champ de recherche pour les maladies cardiaques

«Notre méthode optogénétique ouvre la porte à une nouvelle approche de recherche», résume Sasse. Dans les études suivantes, les processus complexes dans les différentes régions du cœur pourraient être examinés beaucoup plus clairement. (v)

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