Comment la chimio affecte le coeur

La première édition en ligne dans le Actes de l'Académie nationale des sciences révèle une nouvelle étude, qui suggère que le blocage d'une protéine dans le coeur qui est produite dans des conditions stressantes pourrait être une nouvelle approche pour prévenir les dommages cardiaques causés par la chimiothérapie.
Selon des études antérieures, près du quart des personnes ayant reçu la doxorubicine, un médicament chimiothérapeutique courant, courent le risque de développer une insuffisance cardiaque plus tard dans la vie. Cependant, jusqu'à présent, il reste difficile de savoir comment ces lésions cardiaques surviennent.
Des scientifiques de l’université de l’Ohio ont maintenant découvert chez des souris et des cultures cellulaires qu’une protéine appelée facteur de choc thermique 1 (HSF-1) pourrait être la cause probable de lésions cardiaques liées à la chimiothérapie. Le HSF-1 est induit par le stress, qui est lié à la chimiothérapie elle-même, car le traitement est stressant pour l'organisme.
L'auteur principal de l'étude, Govindasamy Ilangovan, professeur agrégé de médecine interne à l'Ohio State University, explique: "Nous avons découvert qu'un simple facteur lié au stress pourrait aggraver les effets de la chimiothérapie sur le c?ur. Les résultats nous amènent à penser que tout stress supplémentaire pourrait blesser le c?ur plus que ce que la chimiothérapie elle-même peut faire. "
Dans une expérience sur des animaux, les chercheurs ont administré deux groupes de souris avec de la doxorubicine. Un groupe était constitué d'animaux normaux, tandis que les animaux de l'autre groupe étaient génétiquement modifiés pour être incapables de produire le HSF-1. Ils ont découvert que le c?ur des souris sans HSF-1 était en meilleure santé et que les animaux vivaient plus longtemps après la chimiothérapie que les souris normales.
Les résultats d'un examen plus approfondi au niveau cellulaire ont démontré que lorsque le HSF-1 est bloqué dans le c?ur, un gène est activé, ce qui produit une protéine qui pompe la chimiothérapie hors du muscle cardiaque et empêche ainsi ces cellules de mourir. Ilangovan et son équipe travaillent actuellement au développement de médicaments qui pourraient inhiber sélectivement le HSF-1 dans le c?ur en tant que traitement complémentaire possible pour les patients cancéreux recevant une chimiothérapie.
En plus de tuer les cellules cancéreuses, la chimiothérapie peut également tuer d'autres types de cellules dans divers organes. Ilangovan a expliqué que la plupart du temps, les organes sont capables de régénérer les cellules après avoir été endommagés, alors que les cellules du muscle cardiaque ou les cardiomyocytes ne peuvent pas être régénérés. La perte de ces cellules peut affaiblir le muscle cardiaque, entraînant une cardiomyopathie dilatée, une condition dans laquelle l'action de pompage du c?ur est réduite et peut entraîner une insuffisance cardiaque.
Ilangovan a expliqué: "Ce travail est né de ce contexte. Nous essayons d'identifier un facteur pouvant être ciblé pour prévenir la cardiomyopathie."

Des études antérieures ont déjà démontré que la doxorubicine entraîne une activation du HSF-1 dans le c?ur. Afin d'établir l'association entre le facteur de choc thermique 1 et la multirésistance aux médicaments 1 ou MDR1, un gène qui aide le c?ur après la chimiothérapie, l'équipe a mené diverses expériences sur des animaux et des cultures cellulaires.
Des expériences dans lesquelles les chercheurs ont utilisé des cellules de muscle cardiaque de souris avec des protéines et des souris HSF-1 activées sans démontrer que MDR1 était plus activé dans les cellules sans la protéine HSF-1 que dans celles avec des cellules cardiaques normales. Ils ont également observé que le gène MDR1 induisait la production d'une protéine à la surface de ces cellules cardiaques, qui pompait la doxorubicine loin des cellules.
Ilangovan a déclaré:

"C'était une découverte passionnante. Lorsque nous éliminons la protéine, non seulement la voie de la mort cellulaire est prévenue, mais elle induit également un gène multirésistant aux médicaments, qui pompe le médicament hors des cellules. Ainsi, lorsque le HSF-1 est activé par la chimio, qui mène à la mort des cardiomyocytes. Mais si on la détruit, ce gène vient et protège le c?ur. "

L’équipe a également observé la survenue d’une interaction entre HSF-1 et NF-kB, une autre protéine dans les cellules cardiaques, qu’ils ont pu retrouver jusqu’à la production du gène protecteur. Ilangovan a expliqué: "Ils sont en quelque sorte en train de s’aggraver mutuellement. Si le HSF-1 est plus bas, l’autre protéine devient dominante. Ils rivalisent pour le même site de liaison, et quand on élimine le HSF-1 et activer le gène MDR1. " Cela signifie également qu'en présence de HSF-1, la protéine NF-kB est inhibée, ce qui bloque à son tour l'activation du gène protecteur.

L'équipe a noté des temps de survie plus longs chez les souris qui ne produisaient pas de HSF-1 après traitement à la doxorubicine. En outre, ils ont observé que les images montrent une diminution des dommages liés à la chimiothérapie dans le c?ur de ces souris par rapport aux souris normales.
Afin de s'assurer que la désactivation de la protéine HSF-1 avant la chimiothérapie n'induit pas le gène multirésistant dans ces cellules, ce qui pourrait avoir des résultats dévastateurs, l'équipe a également testé des cellules cancéreuses du sein.
Ilangovan déclare que le moment précis d'inhibition du HSF-1 et la limitation de cette inhibition au c?ur sont des facteurs cruciaux pour le développement de médicaments destinés à le cibler.
Selon diverses études sur le HSF-1, la protéine peut avoir des effets bénéfiques et néfastes sur le corps. Cependant, les chercheurs sont arrivés à la conclusion générale que le moment de son activation aide à déterminer l'effet de la protéine. Si le HSF-1 est activé avant une blessure ou un autre événement dommageable, il peut être protecteur, alors qu'après une lésion, c'est-à-dire une chimiothérapie avec la doxorubicine, la protéine est généralement plus nocive.
Ilangovan a conclu:

"Je prévois que peut-être un patient prendrait un médicament pour réduire au silence le HSF-1 dans le c?ur un ou deux jours avant la chimiothérapie. Donc, jusqu'à ce que la chimiothérapie soit éliminée, la protéine serait en phase qui se produirait."

Écrit par Petra Rattue