Maladies cardiovasculaires : de nouveaux espoirs thérapeutiques
Mise à jour : Mai 2022
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.
Pour leurs travaux de recherche, les chercheurs disposent de cohortes de patients ayant été suivis après un infarctus. Ils ont ainsi pu identifier 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.
Une étude clinique réalisée par les équipes de l’Institut Pasteur de Lille, dirigée par le Dr Florence Pinet, directrice de recherche Inserm (UMR 1167), a permis de quantifier précisément le niveau d’expression de 4668 protéines, et d’identifier, après analyse statistique, les protéines pertinentes qui, à partir d’un prélèvement effectué chez un patient après un infarctus, permettraient de pouvoir prédire une hospitalisation pour insuffisance cardiaque dans les 10 ans qui suivent l’infarctus.
Par cette approche statistique utilisée par le biostatisticien Wilfried Heyse (voir page 6), il a été possible de restreindre la caractérisation à 50 protéines permettant de prédire cette évolution délétère chez les patients ayant eu un infarctus, ce qui reste néanmoins un nombre de marqueurs trop élevé pour être réalisable lors d’un examen clinique. D’autres approches dites de «clustering» ont donc permis, avec le niveau d’expression de ces protéines, d’identifier deux groupes de patients, et de sélectionner le groupe présentant un risque important de développer une insuffisance cardiaque. On retrouve parmi ces 50 protéines certains marqueurs classiques déjà connus comme le BNP (Brain Natriuretic Peptide) permettant ainsi de valider la méthode.
Des thérapies ciblées pour prévenir le stress oxydatif induit dans les cellules cardiaques.
Parallèlement à cette étude clinique, les chercheurs lillois ont défini une autre approche pour établir le rôle de la régulation de ces protéines, et déterminer si leur modulation correspond à un signal d’alarme ou si elle est la conséquence d’une évolution délétère au niveau du cœur. En cultivant des cellules contractiles appelées cardiomyocytes (composants du muscle cardiaque), ils ont ainsi pu disposer d’un modèle cellulaire permettant de comprendre le rôle de la régulation de ces marqueurs.
La mitochondrie est l’élément qui produit l’énergie pour les cellules, mais c’est aussi le principal foyer cellulaire du stress oxydatif, ensemble des agressions causées par des molécules dérivant de l’oxygène aux cellules. Emilie Dubois-Deruy, chercheuse post-doctorante, a développé pour cette approche du stress oxydant une méthode d’analyse en cytométrie de flux, cette technique de caractérisation quantitative et qualitative de cellules en suspension dans un liquide fait appel à un appareillage de haute technologie et couteux qui fait défiler des cellules étudiées à grande vitesse dans le faisceau d’un laser. La méthode ainsi mise au point permet une étude approfondie des phénomènes se produisant au niveau des mitochondries, et notamment les mécanismes qui pourraient pallier à une mitophagie (processus d’élimination des mitochondries non fonctionnelles inefficace avec une sécrétion des mitochondries dysfonctionnelles dans la circulation). Un nouveau marqueur qui consiste à quantifier les mitochondries dans le plasma pour mettre en évidence des événements délétères un niveau du cœur a ainsi été mis en évidence.
Les chercheurs qui ont étudié l’effet d’un antioxydant mitochondrial (MitoQ) ont ainsi démontré que, si ce traitement induit bien une diminution de l’hypertrophie et du stress oxydant, il pouvait aussi provoquer une aggravation de la mitophagie. Cette étude a fait l’objet d’une récente publication dans la revue internationale Antioxydants. Dans cet article, les chercheurs démontrent que la diminution de l’interaction entre deux protéines antioxydantes (SIRT3 et SOD2) dans les mitochondries des cardiomyocytes induit une inactivation associée avec une augmentation de la taille des cellules (hypertrophie), un stress oxydatif mitochondrial et un dysfonctionnement. Ils ont ainsi caractérisé la façon dont les mitochondries sont ciblées, et mis en évidence le rôle clé de la mitophagie dans l’effet délétère de l’antioxydant mitochondrial. Malgré son effet bénéfique de réduction de l’hypertrophie et du stress oxydatif mitochondrial, la MitoQ bloque le mécanisme de dégradation des mitochondries, ce qui entraine une accumulation de mitochondries non fonctionnelles dans les cardiomyocytes, associée avec une altération de leur morphologie et de leur fonction.
Ainsi, grâce à une étude translationnelle en interface entre l’hôpital et le laboratoire, les chercheurs ont pu identifier de nouveaux marqueurs pour le diagnostic et le pronostic du remodelage cardiaque après un infarctus, et en caractériser les mécanismes physiopathologiques.
Parallèlement, par leur approche du stress oxydatif, ils ont également acquis des données mettant en évidence le rôle primordial du métabolisme mitochondrial dans le développement des stratégies thérapeutiques.
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 offrent aisni l’espoir de nouveaux traitements thérapeutiques et devraient permettre de développer une médecine personnalisée, prédictive et préventive.
[Prévention & Santé] Préserver la santé cardiovasculaire des femmes
Le mode de vie des femmes a fortement évolué ces 30 dernières années, entraînant une progression régulière de leur exposition aux facteurs de risque cardiovasculaire. Pour prévenir les maladies cardiovasculaires chez les femmes, il est important d’agir sur un risque multifactoriel ! Découvrez les conseils de nos experts dans cet article !
[Conférence] « Prédire et comprendre le risque d’insuffisance cardiaque après un infarctus »
(Re)Découvrez la conférence en ligne « Prédire et comprendre le risque d’insuffisance cardiaque après un infarctus » animée par le Dr Florence PINET, Directrice de Recherche Inserm à l’Institut Pasteur de Lille et le Pr Christophe BAUTERS, PU-PH de cardiologie au CHU de Lille.
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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
Wilfried Heyse, Biostatisticien
au sein de l’équipe « Déterminants moléculaires du remodelage et de l’insuffisance cardiaque».
Alors qu’il est étudiant en première année de médecine, Wilfried se réoriente vers une licence de mathématiques qu’il effectuera à Amiens. Il prend conscience de l’intérêt des statistiques dans de nombreux domaines et y voit un moyen de rattraper la médecine à laquelle il s’intéressait initialement. Durant le Master Ingénierie Statistique et Numérique, il effectue un premier stage à l’Institut Pasteur de Lille au sein du centre de prévention, lui permettant ainsi de faire ses premiers pas dans les biostatistiques et la recherche. Il poursuit par un stage au sein de l’équipe dédiée aux maladies cardiovasculaires où il se voit confier le traitement des très nombreuses données acquises lors d’une étude clinique incluant plus de 5000 variables pour 200 patients. Il décroche un financement pour sa thèse auprès de la Fondation pour la Recherche Médicale. Ravi de ces interactions qu’il a pu avoir durant son doctorat avec les biologistes et médecins, Wilfried envisage de continuer à travailler dans les biostatistiques en lien avec la médecine.
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