Maladies cardiovasculaires : de nouveaux espoirs thérapeutiques
Mise à jour : Mai 2021
Organe vital par excellence, le cœur est un muscle creux qui assure la circulation sanguine de l’organisme. Il fournit en oxygène tous les tissus et élimine les déchets métaboliques tels que le dioxyde de carbone (CO2). Malgré des progrès considérables dans la thérapeutique et la prévention, les maladies cardiovasculaires sont toujours la première cause de mortalité dans le monde avec plus de 17 millions de décès annuels.
En France, elles sont responsables de plus d’un million d’hospitalisations et plus de 140 000 décès chaque année. Dans la majorité des cas, les troubles cardiovasculaires résultent d’un dysfonctionnement de la circulation sanguine au sein des artères coronaires qui irriguent le cœur. Les maladies cardiovasculaires constituent la première cause de décès chez les femmes de plus de 65 ans. Des chiffres qui montrent l’ampleur du phénomène et qui impliquent une mobilisation forte des équipes de l’Institut Pasteur de Lille.
Les personnes souffrant de maladies cardiovasculaires ou exposées à un risque élevé de maladies cardiovasculaires nécessitent une détection précoce avec un suivi et une prise en charge afin d’en réduire les risques délétères sur la santé des patients. Le mode de vie contribue généralement à l’apparition de ces maladies (consommation d’alcool, l’alimentation et l’activité physique insuffisante).
Prendre soin de son coeur
Il est crucial de prendre soin de son cœur. Des études ont démontré qu’à 50 ans, 1 homme sur 10 a un cœur trop âgé. Le cœur a, en moyenne, une décennie d’avance sur l’âge de la personne. Un cœur vieillissant ou malade a plus de difficulté à se contracter. Il s’essouffle, il essaye d’assurer le débit sanguin, mais il rencontre des difficultés. Les conséquences et risques d’un cœur âgé peuvent être multiples : attaque cardiaque, accident vasculaire cérébral, développement d’une maladie chronique du rein, développement d’un diabète…
De nombreux facteurs de risques
Le premier facteur est le tabac. Puis, d’autres facteurs interviennent, tels que, le taux de cholestérol, le diabète, l’hypertension artérielle, l’alcoolisme, une alimentation trop riche en gras, le surpoids, l’obésité, le manque d’exercice physique, la sédentarité, et, malheureusement, les antécédents familiaux. Le Dr Florence Pinet, directrice de recherche à l’Institut Pasteur de Lille, rappelle également les inégalités face aux risques de contracter ces pathologies. Veiller sur son cœur et le préserver, c’est prendre en considération l’ensemble des facteurs de risques et changer ses habitudes de vie.
Les maladies cardiovasculaires en quelques chiffres
- Les maladies cardiovasculaires sont responsables de 31% de la mortalité mondiale.
- En France, les maladies cardiovasculaires sont la 1ère cause de mortalité chez les plus de 65 ans et les femmes.
- Près de 400 000 femmes sont hospitalisées par an suite à une maladie cardiovasculaire, dont 33% avant 65 ans.
- 1 infarctus sur 4 chez la femme survient avant 65 ans.
L’insuffisance cardiaque : une complication grave de certaines maladies cardiovasculaires
L’insuffisance cardiaque est une pathologie fréquente, touchant davantage les personnes âgées, mais n’épargnant personne. Elle se caractérise par l’incapacité du cœur à pouvoir fournir un débit sanguin suffisant pour les besoins de l’organisme. L’insuffisance cardiaque se développe généralement lentement après une lésion cardiaque dont l’origine peut être causée par une crise cardiaque (origine ischémique), une fatigue excessive du cœur après des années d’hypertension non traitée ou un diabète.
Dans le cas de l’insuffisance cardiaque d’origine ischémique, le cœur se dilate progressivement, et devient plus gros. Les complications peuvent être très sérieuses. Plus l’infarctus est important, plus le risque de développer une insuffisance cardiaque est élevé. De plus en plus de personnes sont touchées par l’insuffisance cardiaque, notamment avec le vieillissement de la population. En France, on dénombre 500 000 cas. Le taux de survie cinq ans après le diagnostic est d’environ 50%.
De nouvelles techniques pour prévenir le risque de décès précoce
A l’Institut Pasteur de Lille, l’équipe de recherche “Déterminants moléculaires du remodelage et de l’insuffisance cardiaque“, dirigée par le Dr Florence Pinet, directrice de recherche Inserm, étudie les conséquences délétères liées aux maladies cardiovasculaires et plus spécifiquement aux infarctus du myocarde. Grâce à des cohortes de patients ayant été suivis après un infarctus, les chercheurs ont identifié chez au moins 30 % des patients, un remodelage ventriculaire gauche, phénomène qui peut provoquer des complications graves à plus long terme (moins de 10 ans) telles qu’une insuffisance cardiaque grave, voire un décès. Seule l’identification de biomarqueurs spécifiques peut permettre de prédire cette évolution délétère et, pour le patient, de disposer d’une prise en charge adaptée. Les chercheurs ont identifié différents biomarqueurs associés à ces événements cardiovasculaires, entrainant la maladie. L’un est un marqueur du remodelage cardiaque délétère et de prédiction de mortalité cardiovasculaire précoce chez les patients insuffisants cardiaques, l’autre une molécule antioxydante dont la concentration se trouve augmentée chez les patients après un infarctus.
La mise au point d’un modèle cellulaire fonctionnel pour étudier les biomarqueurs.
Les chercheurs ont mis au point des techniques pour cultiver des cellules musculaires du cœur (cardiomyocytes) et mesurer in vitro le rôle de la régulation des biomarqueurs, et de l’augmentation du stress oxydant. Ces techniques de pointe permettent de visualiser, aussi bien la morphologie, la croissance et la mortalité de cellules, tout en évaluant en parallèle le stress oxydant.
Mieux évaluer le potentiel thérapeutique des antioxydants.
L’observation au microscope électronique de ces cellules se concentre sur la mitochondrie, véritable « centrale énergétique » des cellules, qui leur permet de s’élargir, se contracter, de fusionner et de se diviser. Les chercheurs ont étudié l’effet d’un traitement sur les maladies cardiovasculaires combinant les deux biomarqueurs identifiés. Ils ont ainsi démontré que, si ce traitement induit bien une diminution de l’hypertrophie et du stress oxydant, il pouvait aussi provoquer un risque d’aggravation d’un dysfonctionnent de la mitochondrie, et donc du mécanisme permettant aux cellules de se débarrasser de tout ce qui s’avère toxique pour elles. Grâce à ces études, on sait à présent que pour évaluer l’effet d’un antioxydant, il est nécessaire d’étudier les phénomènes se produisant au niveau de la mitochondrie.
Partis d’observations cliniques, les chercheurs de l’Institut Pasteur de Lille cherchent désormais à appliquer ces recherches à différents modèles, espoirs de nouveaux traitements thérapeutiques et de prévention des maladies cardiovasculaires.
Anticiper l’évolution de la maladie
Évaluer le risque d’évolution de la maladie sur la santé fait partie de la prise en charge des patients atteints d’insuffisance cardiaque qui conduit à 50 % de mortalité dans les 5 ans lorsqu’elle est diagnostiquée. L’enjeu est d’anticiper l’évolution vers le stade terminal de la maladie afin d’adapter la prise en charge et les thérapeutiques. Le suivi d’un patient insuffisant cardiaque sévère nécessite l’évaluation régulière d’un certain nombre de biomarqueurs pronostiques. Or, à l’heure actuelle, ces marqueurs ne permettent pas d’apprécier le risque évolutif de la maladie du patient, soulignant le réel besoin de nouveaux marqueurs indicateurs de mortalité précoce.
Des recherches menées par le Pr Christophe Bauters de l’équipe « Déterminants moléculaires du remodelage cardiaque et de l’insuffisance cardiaque » ont ainsi été menées sur plus de 1000 échantillons provenant de patients ayant eu un premier infarctus et un suivi écho cardiographique durant un an, puis à 10 ans, afin d’identifier de manière précoce une évolution délétère.
Une technologie novatrice pour analyser 5 000 biomarqueurs par échantillon.
Une collaboration avec une société américaine ayant développé une technologie de quantification de protéines à haut débit, a permis d’analyser 5 000 biomarqueurs par échantillon. L’équipe du Dr Florence Pinet, avec l’aide d’un mathématicien, a mis en évidence la variabilité individuelle de chaque patient, et que beaucoup de ces informations n’étaient pas associées au phénotype cardiaque.
Ce constat a donc amené l’équipe à une sélection de 50 biomarqueurs, avec un prélèvement réalisé dans les 5 jours qui suivent l’infarctus, qui permettent de prédire à long terme un risque de décès cardiaque ou une hospitalisation pour insuffisance cardiaque. Une comparaison a même démontré que ces 50 protéines offrent un meilleur pronostic vital que l’évaluation clinique qui, jusqu’à présent, ne permet pas au cardiologue, au moment de l’hospitalisation, de prédire l’évolution de la maladie chez le patient.
Vers une médecine personnalisée, prédictive et préventive.
Ces résultats, et d’autres à venir, suggèrent l’importance de déterminer une signature moléculaire pour chaque patient, combinant plusieurs biomarqueurs et nécessitant des modélisations mathématiques basées sur un modèle de réseau dynamique pour chaque pathologie. Ces approches devraient permettre de développer une médecine personnalisée, prédictive et préventive.
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Maladies métaboliques et cardiovasculaires : vers de nouvelles stratégies pour prévenir et traiter
L’unité “Récepteurs nucléaires, maladies métaboliques et cardiovasculaires” (Université de Lille – CHU de Lille – Inserm – Institut Pasteur de Lille) dirigée par le Pr Bart STAELS comprend cinq équipes de recherches. Les équipes étudient les liens entre les maladies cardiovasculaires et des pathologies dites cardio-métaboliques telles que l’obésité, la stéatohépatite non-alcoolique (également appelée « maladie du foie gras »), les altérations immuno-inflammatoires. Toutes ces maladies ont un impact sur le système cardiovasculaire.
Dialogue inter-organes dans les pathologies cardio-métaboliques
L’équipe du Pr Bart Staels travaille sur les phénomènes qui se produisent dans le cœur des patients diabétiques (type 2), comme le développement de l’insuffisance cardiaque liée au dysfonctionnement diastolique souvent observé chez ces patients. Elle étudie les liens entre les mécanismes et facteurs à l’origine des altérations du métabolisme des lipides et du glucose (lié au diabète et à l’obésité), et les répercussions au niveau cardiaque, notamment dans le choix que fera le cœur pour trouver son substrat énergétique et assurer sa fonction dans l’organisme chez les patients souffrants de ces pathologies.
Un autre axe de recherche abordé par cette équipe concerne l’étude d’une maladie de notre époque liée à notre mode de vie (sédentarité, consommation d’alimentation trop riche en calorie, tabagisme), la stéatohépatite non-alcoolique due à l’accumulation d’un excès de gras dans le foie et que l’on trouve également chez les patients obèses ou diabétiques. Un troisième projet mené par cette équipe étudie l’impact du rythme circadien (rythme biologique sur un cycle de 24 heures) sur la physiologie et le métabolisme d’un individu, mais également sur la fonction vasculaire.
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Pathologies cardiaques, anomalies de flux sanguin et hémostase
L’équipe dirigée par Sophie Susen, spécialiste des thromboses et de l’hémostase, et Éric Van Belle, cardiologue, étudie les principales voies impliquées dans le développement de la calcification des valves aortiques et celles mises en jeu en cas d’altérations du flux sanguin et leurs conséquences sur l’hémostase et le risque de thrombose. Cette équipe multidisciplinaire mène à la fois des recherches fondamentales et hospitalo-universitaires.
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Récepteurs nucléaires et rythmes circadiens en physiopathologie
Les travaux menés dans l’équipe dirigée par Hélène Duez ont démontré que la susceptibilité au développement de pathologies inflammatoires aigües varie au cours de la journée et que le récepteur Rev-erbα est un acteur majeur de l’immunité circadienne en contrôlant l’inflammasome responsable de l’activation des réponses inflammatoires. « Grâce à tous ces travaux, on peut donc à présent mieux appréhender les perturbations liées au rythme circadien, dans la programmation des interventions chirurgicales par exemple ou l’heure de prise d’un médicament » souligne le Pr Staels, « mais aussi dans d’autres situations de la vie courante comme le travail posté, le syndrome du décalage horaire lié au voyage, ou encore les perturbations liées à l’éclairage nocturne ou le trouble du sommeil plus perturbé chez le patient obèse que chez l’individu normal ».
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Dialogue immuno-métabolique dans l’obésité et ses comorbidités
L’équipe du Dr David Dombrowicz, immunologue, travaille sur le système immuno-inflammatoire afin de comprendre la façon dont le système immunitaire impacte la santé et plus spécifiquement sur la maladie du foie gras, mais aussi dans l’obésité, le diabète et l’athérosclérose, toujours dans cette logique de l’environnement dans lequel on vit et où les individus sont exposés à des apports caloriques trop importants, à trop peu d’exercice, ou au décalage des horaires de travail qui ne respecte pas cycle circadien.
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“Le nombre de personnes atteintes de maladies cardiovasculaires ne cesse d’augmenter et les individus sont de plus en plus exposés dans leur vie au quotidien. L’aspect translationnel des recherches menées depuis ces cinq dernières années à l’Institut Pasteur de Lille par ces équipes pluridisciplinaires, en complément des recherches fondamentales indispensables à la compréhension des mécanismes des maladies, ont permis de démontrer la complexité de ces pathologies et leurs interactions. Si on ne peut pas faire chez l’homme autant d’études sur la causalité que sur des modèles, grâce aux nombreuses cohortes misent en place avec l’hospitalier, les chercheurs peuvent transposer les résultats expérimentaux aux patients et, réciproquement, les observations cliniques vers des approches expérimentales pour générer de nouvelles hypothèses à vérifier au niveau moléculaire et cellulaire. Leur but ultime est d’identifier de nouvelles cibles, des stratégies diagnostiques et thérapeutiques pour prévenir et traiter ces pathologies.”
Itinéraire d’un chercheur
Victoriane Peugnet, doctorante
Étudiante en thèse, Victoriane Peugnet est chercheuse à l’Institut Pasteur de Lille au sein de l’équipe « Déterminants moléculaires du remodelage et de l’insuffisance cardiaque ».
« Après un bac scientifique, j’ai choisi de faire des études de biologie à Lille, en commençant par une licence de biochimie, puis un master II de biologie-santé, ce qui m’a permis d’effectuer des stages en laboratoire, puis de poursuivre par une thèse dont le sujet est l’étude du stress oxydant et protéines antioxydantes dans le remodelage ventriculaire gauche et l’insuffisance cardiaque. J’étudie plus particulièrement un biomarqueur dont le rôle est d’éliminer les éléments toxiques résultants de l’oxydation, et qui dans le cas de l’hypertrophie cellulaire n’est plus actif. Ce qui me plait dans la recherche est la découverte permanente de nouvelles choses, cette envie de comprendre et d’aller toujours plus loin. Nous connaissons tous une personne directement touchée par une maladie cardiovasculaire, ce qui renforce cette envie de découvrir et de vouloir bien faire. Après ma thèse, j’espère sincèrement pouvoir poursuivre dans ce domaine de recherche qui me tient à cœur. »
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