Comment les poissons font pousser de nouveaux cœurs

Le petit poisson zèbre sans prétention, qui est devenu stable dans les laboratoires de biologie du monde entier, peut réaliser un exploit impressionnant de régénération - il peut supporter de perdre 20 pour cent d'un ventricule, une chambre du cœur, et de le repousser en un mois. Deux nouvelles études publiées hier dans La nature montrent que les animaux font repousser leur cœur en déclenchant la division cellulaire des cellules musculaires cardiaques adultes plutôt que via des cellules souches. Si les chercheurs peuvent élucider la signalisation chimique impliquée dans le processus, ils pourront peut-être trouver des moyens de stimuler la réparation ou la régénération cardiaque chez l'homme. Alors que des recherches récentes suggèrent que le cœur humain a une capacité limitée à générer de nouvelles cellules, le muscle cardiaque a tendance à former des cicatrices après une crise cardiaque plutôt que de nouveaux tissus sains.

Le poisson zèbre est conçu pour que son cœur brille en rouge. Crédit : Dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.

Un cœur de poisson zèbre en régénération 14 jours après la blessure. Le muscle cardiaque est marqué en vert, l'ADN est bleu et un marqueur de division cellulaire est indiqué en rouge. Crédit : Dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.

Des chercheurs de Barcelone et de San Diego ont développé un poisson zèbre dont les cellules du muscle cardiaque sont vertes. Après avoir coupé 20 pour cent du ventricule du poisson, les chercheurs ont découvert que les nouvelles cellules de remplacement brillaient également en vert, suggérant qu'elles provenaient de cellules adultes différenciées plutôt que de cellules souches cardiaques. Selon ScienceMaintenant ,

… D'autres expériences ont montré que les cardiomyocytes près du site de la lésion semblent faire un pas en arrière dans leur développement, se détachant les uns des autres et perdant leur forme typique, probablement pour leur permettre de recommencer à se diviser à mesure qu'ils reconstituent le tissu perdu.

Crédit : Dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.

Dans une deuxième étude, des chercheurs de Caroline du Nord ont conçu des cellules cardiaques pour qu'elles deviennent vertes lorsqu'elles expriment une protéine unique aux cellules cardiaques embryonnaires. Une blessure au cœur d'un animal a déclenché la lueur verte dans les cellules voisines, suggérant qu'elles se dédifférenciaient en vue de la division. Les deux études ont été publiées dans La nature .

Selon un article dans le New York Times ,

Charles Murry, expert en biologie des cellules cardiaques au Université de Washington à Seattle, a déclaré que les deux rapports soulevaient la question alléchante de savoir pourquoi les cœurs humains ne pouvaient pas terminer le processus de régénération. Dans le cœur humain également, a déclaré le Dr Murry, les cellules musculaires se dédifférencient après une blessure et doublent leur ADN, un précurseur nécessaire à la division cellulaire. Mais ils ne terminent pas le processus, pour des raisons jusqu'ici inconnues.

Apprendre à surmonter ce blocage n'est peut-être pas si facile, du point de vue du Dr Murry. Il est tentant de dire « Faisons comme la nature le fait », a-t-il dit, mais nous ne savons pas comment la nature le fait. Certains des meilleurs biologistes moléculaires au monde travaillent sur ce sujet depuis quelques décennies et il n'a pas encore craqué.

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