PHYSIOPATHOLOGIE DE LA SIGNALISATION CALCIQUE DANS L'ACTIVITE PACE-MAKER CARDIAQUE – CALPACE

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs: Le rythme cardiaque est un paramètre important en physiopathologie. Des études épidémiologiques indiquent une association entre fréquence cardiaque et mortalité et morbidité cardiovasculaire. La compréhension des mécanismes qui génèrent l'activité pace-maker cardiaque est d'une importance fondamentale pour la conception de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à contrôler la fréquence dans la maladie ischémique cardiaque. La réduction de la fréquence cardiaque dans la pratique clinique est une approche intéressante de cardioprotection pour améliorer le pronostic du patient. Le développement de nouvelles thérapies est limité par un manque de connaissance des mécanismes ioniques qui génèrent l'activité pacemaker. Nous présentons ici un projet de recherche qui vise à identifier comment les canaux calciques dépendants du voltage et la libération de Ca2+ intracellulaire participent à la génération et à la régulation autonome de l'activité pacemaker.RESUME PROJET – Description: Notre projet s'appuie sur l'utilisation de lignée de souris génétiquement modifiées dans lesquelles la sous-unité formant le pore des canaux calciques dépendants du voltage a été inactivé, d'une façon conventionnelle ou conditionnelle et cardiaque-spécifique. Le rythme cardiaque, l'activité pace-maker et la conduction atrio-ventriculaire seront évalués dans ces souris modèles. La signalisation calcique intracellulaire et la libération de Ca2+ seront étudiées dans les cellules pace-maker primaires et les myocytes provenant du système de conduction cardiaque. Nous allons utiliser des souris inactivées pour la sous-unité alpha1 des canaux de type T Cav3.1 et de type L Cav1.3, ainsi qu'une souris dans laquelle les canaux Cav1.2 ont été rendus insensibles aux DHPs par insertion d'une mutation ponctuelle. Nous allons aussi explorer le rythme cardiaque et l'activité pace-maker de deux lignées de souris knockout conditionnels des canaux Cav1.3 et Cav1.2. L'expression et la distribution des canaux Cav1.3 dans le coeur et le système de conduction seront étudiées en utilisant deux lignées de souris spécifiques (Cav1.3-LacZ et Cav1.3-GFP). Les courant calciques voltage-dépendants et leur régulation par les agonistes du système nerveux autonome seront étudiés in vitro dans le tissu pace-maker et les cellules pace-maker isolées. Nous voulons explorer nos souris modèle in vivo par l'électrocardiogramme de surface, l'exploration électrophysiologique endo-cardiaque et l'échocardiographie. Les interactions fonctionnelles possibles entre les canaux Cav3.1, Cav1.3 et la libération intracellulaire de Ca2+ dans la génération de l'activité pace-maker vont être étudiées par croisement des souris Cav3.1 et Cav1.3 ko. Pour cet objectif, la libération et l'homéostasie calcique des cellules pace-maker provenant des souris Cav3.1 et Cav1.3 vont être étudiées par microscopie confocale couplée à l'enregistrement du potentiel d'action et des courants ioniques par la technique du patch-clamp.RESUME PROJET – Resultats attendus: Notre objectif est d'obtenir des résultats importants dans le domaine de la génération de l'activité pacemaker ainsi que la définition de nouvelles cibles pharmacologiques pour la thérapie de l'ischémie cardiaque. Tout d'abord, grâce à l'ensemble des lignées des souris disponibles, nous pouvons élucider pour la première fois la séquence des événements ioniques qui génèrent l'activité pace-maker dans le coeur adulte et comment le dysfonctionnement des mécanismes calcium dépendants peut amener à certaines arythmies ayant une base génétique. Spécifiquement, nos résultats vont élucider le rôle différentiel des canaux ioniques et de la signalisation calcique dans la genération et la régulation de l'automatisme cardiaque et seront d'une importance fondamentale dans le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Dans ce but, nos résultats expérimentaux vont aussi permettre la conception d'un nouveau modèle n