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Le c?ur gonflé de Python offre des indices pour le traitement des maladies cardiaques humaines
Le python birman est une créature remarquable: il ne mange pas pendant un an avec peu d'effets néfastes, puis avale sa proie comme un cerf avec une masse corporelle proche de 100%. Lorsque cela se produit, son c?ur gonfle de 40% au cours des 72 heures suivantes. Aujourd'hui, des scientifiques de l'Université du Colorado à Boulder ont découvert que de grandes quantités d'acides gras circulant dans la circulation sanguine des pythons favorisent une croissance cardiaque saine, ce qui peut fournir des indices pour le traitement des maladies cardiaques humaines.
Leslie Leinwand et son équipe de recherche de l'Université du Colorado à Boulder (CU Boulder) aux États-Unis ont découvert que la quantité de triglycérides, constituant principal des graisses et des huiles naturelles dans le sang des pythons birmans, pouvait être multipliée par plus de 50 seulement 24 heures après avoir mangé.
Vous pouvez lire leurs conclusions en ligne dans le numéro du 28 octobre de Science, où ils décrivent comment malgré cette augmentation massive des acides gras dans la circulation sanguine du python, ils ne pouvaient trouver aucune trace de graisse déposée dans le c?ur. Ils ont cependant trouvé une activité accrue dans une enzyme importante connue pour protéger le c?ur contre les dommages.
Leinwand, titulaire d'une chaire d'excellence Marsico au CU-Boulder et professeur au département de biologie moléculaire, cellulaire et développementale et directeur scientifique du Biofrontiers Institute de CU, a déclaré à la presse:
"Quand un python mange, quelque chose d'extraordinaire se produit. Son métabolisme augmente de plus de quarante fois et la taille de ses organes augmente de manière significative en créant de nouveaux tissus, qui sont décomposés pendant le processus de digestion."
Pour leur étude, Leinwand et ses collègues ont étudié les mécanismes moléculaires à l'origine de la croissance cardiaque physiologique remarquable du reptile. Leur objectif était de découvrir ce qui pourrait être applicable au c?ur des mammifères.
Ils ont d'abord identifié la composition chimique du plasma sanguin en pythons nourris. Ensuite, ils ont injecté des pythons qui n'avaient pas mangé depuis un certain temps, soit avec le même plasma sanguin que dans le sang de pythons qui se nourrissent, soit avec un mélange d'acides gras qu'ils ont développé pour imiter un tel plasma.
Ils ont constaté que dans les deux cas, le c?ur des pythons grandissait et présentait des indicateurs de santé cardiaque.
Ensuite, pour tester l'effet chez les mammifères, ils ont injecté du plasma de python nourri ou du mélange préparé à des souris de laboratoire et ont obtenu les mêmes résultats.
Ils ne donnaient pas le plasma aux souris en une seule fois, mais les raccordaient à des «mini-pompes», de sorte qu'elles recevaient de faibles doses du mélange d'acides gras pendant une semaine.
Ils ont constaté que les coeurs de souris ne se développaient pas seulement de manière significative dans la partie qui pompe le sang, mais aussi que la taille des cellules du muscle cardiaque augmentait. Et cela s'est produit sans augmentation de la fibrose cardiaque, qui rigidifie le muscle cardiaque et peut être un signe de maladie. Il n'y avait aucun changement dans le foie ou les muscles squelettiques.
Ils ont répété les tests sur des cellules cardiaques de rat en culture et ont trouvé les mêmes résultats.
Le premier auteur, Cecilia Riquelme, chercheuse postdoctorale CU-Boulder, a déclaré:
"Nous avons constaté qu'une combinaison d'acides gras peut induire une croissance cardiaque bénéfique chez les organismes vivants."
"Maintenant, nous essayons de comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine du processus en espérant que les résultats pourraient mener à de nouvelles thérapies pour améliorer les maladies cardiaques chez l'homme", a-t-elle ajouté.
Leinwand est un expert des maladies cardiaques génétiques, y compris la cardiomyopathie hypertrophique, la principale cause de mort subite chez les jeunes athlètes. Elle a expliqué qu'il existe de bons et de mauvais types de croissance cardiaque: celle qui se produit dans les maladies cardiaques, où le muscle cardiaque s'épaissit, réduit la taille des cavités cardiaques et oblige le c?ur à pomper le sang. résultat de l'exercice, qui élargit le c?ur et est bénéfique.
"Les athlètes bien conditionnés comme le nageur olympique Michael Phelps et le cycliste Lance Armstrong ont un grand coeur", a déclaré Leinwand.
"Mais il y a beaucoup de gens qui ne peuvent pas exercer en raison d'une maladie cardiaque existante, il serait donc intéressant de développer une forme de traitement pour favoriser la croissance bénéfique des cellules cardiaques", a-t-elle ajouté.
Une fois qu'ils ont confirmé que quelque chose dans le plasma sanguin du python favorisait une croissance cardiaque bénéfique, ils ont commencé à étudier la signalisation moléculaire. En utilisant la chromatographie en phase gazeuse, ils ont analysé les protéines, les lipides, les acides nucléiques et les peptides présents dans le plasma des pythons nourris et à jeun.
Ils ont finalement trouvé un mélange complexe d'acides gras circulants, dont les niveaux se modifiaient de façon distincte au fur et à mesure de la digestion.
Leinwand a indiqué qu'ils ont également identifié l'activation des voies de signalisation dans les cellules du plasma de python alimenté qui agissent comme une sorte de système de feux de signalisation:
"Nous essayons de comprendre comment faire en sorte que ces signaux indiquent aux cellules cardiaques individuelles si elles suivent une voie qui a des conséquences pathologiques, comme la maladie, ou des conséquences bénéfiques, comme l'exercice physique", a-t-elle déclaré.
Leinwand et ses collègues écrivent dans leur Science papier:
"Nous avons constaté que la croissance cardiaque des pythons se caractérise par une hypertrophie des myocytes en l'absence de prolifération cellulaire et par l'activation des voies de transduction du signal physiologique. Malgré des taux élevés de lipides circulants, le c?ur python postprandial n'accumule pas est une activation robuste des voies de transport et d'oxydation des acides gras associée à une expression et une activité accrues de la superoxyde dismutase, une enzyme cardioprotectrice. "
Les acides gras essentiels dans le plasma de python nourri étaient l'acide myristique, l'acide palmitique et l'acide palmitoléique. L'enzyme superoxyde dismutase est connue pour être cardioprotectrice dans de nombreux organismes, y compris les humains, a déclaré Leinwand.
Écrit par Catharine Paddock PhD
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