Près d’un tiers des bébés nés avec le syndrome du cœur gauche hypoplasique, ou HLHS, meurent d’une insuffisance cardiaque avant leur premier anniversaire. En découvrant les processus cellulaires qui entraînent l’insuffisance cardiaque chez ces jeunes clients, une nouvelle étude pourrait détenir les réponses pour identifier et traiter les personnes les additionally à risque de décès prématuré.
“HLHS est l’un des forms les in addition meurtriers de cardiopathie congénitale”, a déclaré Cecilia Lo, Ph.D. présidente du département de biologie du développement de Pitt et auteur principal de l’étude. “Ce qui trigger l’insuffisance cardiaque chez les people HLHS qui meurent avant l’âge d’un an est inconnu, et la seule choice de traitement est une greffe cardiaque, ce qui n’est souvent pas possible. Si nous pouvons trouver la result in, alors il y a de l’espoir pour une thérapie.”
Pour aller au cœur des results in graves de HLHS, Lo et Xinxiu (Cindy) Xu, Ph.D. premier auteur de l’étude et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Lo, ont recueilli des cellules cutanées de trois personnes en bonne santé et de 10 people HLHS, qui avaient soit une maladie additionally bénigne, survivant après l’âge de cinq ans sans greffe, soit une HLHS grave, ce qui signifie qu’ils sont décédés ou ont nécessité une transplantation cardiaque au cours de leur première année de vie.
Tout d’abord, Xu a reprogrammé des cellules cutanées de sufferers en cellules souches pluripotentes induites, qui peuvent devenir n’importe quel type de cellule. Ensuite, elle a ajouté un mélange de facteurs de croissance et de nutriments qui incitent les cellules souches à se développer en cellules cardiaques.
En observant les cellules cardiaques au microscope, les chercheurs ont remarqué des différences nettes entre les cellules de différents groupes de individuals. Tout comme un cœur vivant se serre et se relâche pour pomper le sang, il en va de même pour les cellules cardiaques dans un plat, même sans sang pour circuler. Les cellules des people atteints de HLHS moreover doux avaient l’air et se comportaient de la même manière que celles des personnes en bonne santé, pulsant rapidement et régulièrement. En revanche, les cellules du groupe sévère palpitaient d’une manière as well as languissante, rappelant étrangement ce que les médecins voient dans le cœur de nombreux patients HLHS vivants.
En regardant de furthermore près, les chercheurs ont découvert que les cellules cardiaques des deux groupes de people avaient des mitochondries défectueuses, les centres générateurs d’énergie, mais ce dysfonctionnement était pire dans le groupe sévère. Les cellules cardiaques des individuals atteints de HLHS sévère n’ont pas non furthermore réussi à rallier les défenses naturelles contre le anxiety causé par le défaut mitochondrial.
Après avoir identifié ce qui n’allait pas au niveau cellulaire, les chercheurs avaient maintenant des cibles pour les thérapies. Ils ont découvert que le sildénafil, communément appelé Viagra, et TUDCA ont sauvé le défaut mitochondrial dans les cellules cardiaques des sufferers atteints d’une maladie grave.
Xu a expliqué que si le cœur est une voiture, la mitochondrie est comme un moteur. Elle considère le sildénafil comme une huile moteur, “lubrifiant” la fonction mitochondriale, l’empêchant de surchauffer. TUDCA, d’autre aspect, est comme un liquide de refroidissement, protégeant également le moteur de la surchauffe. L’un ou l’autre de ces médicaments peut réduire le worry causé par des mitochondries défectueuses, aidant les cellules cardiaques des patients sévères à réaliser ce que les individuals atteints de HLHS in addition doux accomplissent naturellement.
“Nous avons choisi ces médicaments parce que nous savons qu’ils sont sûrs et déjà approuvés en clinique pour d’autres ailments”, a ajouté Lo. “Cela signifie qu’il faudra moins de temps pour obtenir des traitements pour les people par rapport au développement de médicaments entièrement nouveaux.”
Pour les patients HLHS, cela pourrait signifier que de nouvelles thérapies – qui ne reposent pas sur la transplantation cardiaque – sont à l’horizon pour traiter l’insuffisance cardiaque.
Lo a déclaré que l’étude ouvre des possibilités d’utilisation de cellules cardiaques dérivées de cellules souches pour modéliser l’insuffisance cardiaque dans des plats et cribler des médicaments plus rapidement que les approches traditionnelles de modèles animaux.
Les résultats pourraient également conduire au développement de checks qui donnent la priorité aux sufferers pour une transplantation cardiaque précoce.
“Parce que le défaut est au niveau cellulaire, un simple test sanguin pourrait être en mesure de détecter des mitochondries défectueuses, permettant une identification précoce des clients les plus vulnérables à l’insuffisance cardiaque”, a déclaré Lo. “En fin de compte, ces découvertes aideront à atteindre notre objectif d’améliorer les soins cliniques et la qualité de vie des sufferers atteints de cardiopathie congénitale telle que la HLHS.”
Les autres auteurs qui ont contribué à l’étude étaient Abha S. Bais, Ph.D. Hisato Yagi, Ph.D. Timothy N. Feinstein, Ph.D. Xiaoqin Liu, MD, Ph.D. Krithika Sudhakar Rao, Ph.D. Haoting He, Phillip Adams, DO, Sruti Shiva, Ph.D. Madhavi K. Ganapathiraju, Ph.D. Dennis Kostka, Ph.D. et Jiuann-Huey Ivy Lin, MD, Ph.D. D. tous de Pitt Kang Jin, BS, et Bruce Aronow, Ph.D. de l’Université de Cincinnati et de la Fondation de recherche de l’hôpital pour enfants de Cincinnati Wenjuan Zhu, Ph.D. de l’Université chinoise de Hong Kong Phong Nguyen, MS, et Joseph Criscione, BS, de l’Université de Rochester Gloria S. Pryhuber, MD, Gisela Beutner, Ph.D. et George A. Porter Jr, MD, Ph.D. tous du centre médical de l’Université de Rochester Kalyani B. Karunakaran, de l’Institut indien des sciences et Catherine K. Kuo, Ph.D. de l’Université de Rochester et de l’Université du Maryland.
Cette recherche a été soutenue par les Countrywide Institutes of Health (HL132024, HL142788, HL144776 et PR140183), la Kid’s Coronary heart Basis, l’UPMC Kid’s Clinic de Pittsburgh et l’American Heart Affiliation.