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Comment les mitochondries peuvent aider à réparer les cœurs mourants

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Comment les mitochondries peuvent aider à réparer les cœurs mourants

Les médecins du Boston Children’s Hospital utilisent une nouvelle méthode de greffe pour redonner aux enfants un espoir de vie renouvelé. Ces médecins ne greffent pas d’organes sur des nouveau-nés, mais plutôt des mitochondries microscopiques pour raviver les tissus mourants.

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L’équipe de médecins a mis au point un nouveau moyen de transporter les mitochondries d’un muscle vivant vers une région de tissu mourant. La nouvelle a d’abord été rapportée au public par Le New York Times.

Cette nouvelle procédure pourrait avoir de nombreuses implications dans le futur, voire même remplacer ou aider des chirurgies cardiaques courantes telles que le remplacement de la valve ou un pontage cardiaque.

Comment ça marche?

Dr. James McCully, professeur agrégé de chirurgie à l’hôpital pour enfants de Boston, a mené de nombreuses recherches et rédigé de nombreuses publications sur la transplantation mitochondriale. Au début, lui et ses équipes de recherche ont démontré qu’ils pouvaient utiliser les mitochondries de cellules saines pour remplacer les cellules blessées dans les tissus en voie de disparition chez les lapins et les porcs.

Dans des cas humains, en utilisant un processus similaire à celui utilisé chez les modèles animaux, McCully a pu utiliser des biopsies par perforation de tissus vivants situés au-delà du cœur pour obtenir les mitochondries. Chez les porcs, il a utilisé une biopsie de leur muscle abdominal, mais dans un cas humain récent, il a utilisé les cellules d’un muscle du cou d’un nouveau-né. Grâce à la décomposition chimique et au mélange dans une centrifugeuse, il a pu isoler les mitochondries vivantes.

Les mitochondries sont des composants microscopiques présents dans les cellules du corps humain. Ils constituent la centrale électrique d’une cellule et produisent près de 90% de l’énergie nécessaire à leur survie. Pour produire de l’énergie pour la cellule, les mitochondries utilisent l’oxygène.

Si une partie du corps ne reçoit pas de sang, comme le cœur lors d’une greffe prolongée ou une crise cardiaque, ou même le cerveau lors d’un accident vasculaire cérébral, cette partie du corps ne reçoit pas d’oxygène. Le manque d’oxygène provoque la mort des mitochondries, de la cellule et d’une partie de l’organe affecté.

McCully a fait équipe avec le Dr Sitaram Emani, associé en chirurgie cardiaque et directeur de la chirurgie à l’hôpital pour enfants de Boston, cherche à savoir si cette expérience pourrait être utilisée pour aider les nourrissons à risque.

Avec cette technique, McCully a isolé des dizaines de milliards de mitochondries. L’équipe a pris ces mitochondries et les a injectées directement dans le cœur blessé, près des cellules endommagées. Au début, ils ont été surpris. Ils ont constaté que les mitochondries se sont déplacées aux endroits appropriés dans la cellule et ont commencé à faire revivre le tissu.

Selon des études publiées, cette nouvelle technique est mieux utilisée lors d’événements où le cœur a un débit sanguin médiocre, par exemple lors du remplacement de la valve cardiaque, d’opérations de pontage et plus agressivement chez les patients subissant une réanimation cardiopulmonaire (RCP).

Le Dr G. Paul Matherne, professeur de pédiatrie à Dammann et vice-président des affaires cliniques du système de santé de l’Université de Virginie, et porte-parole bénévole de l’American Heart Association, est impressionné par la pratique et est convaincu qu’il existe un espoir pour l’avenir avec cette nouvelle modalité de traitement. .

 

«Je pense que c’est une grande opportunité pour les cœurs blessés soit à cause du processus de la maladie, soit à cause d’une tentative de réparation prolongée», a déclaré Matherne.

Dans le cas décrit récemment, Emani et McCully ont pu effectuer une biopsie du muscle de la nuque d’un nourrisson et en isoler les mitochondries en 20 minutes environ. Emani a ensuite injecté les mitochondries directement dans les régions des tissus cardiaques mourants au cours de la chirurgie. Chaque injection de 0,1 mL de solution riche en mitochondries contenait environ 10 millions de mitochondries.

Le Dr Satjit Bhusri, cardiologue à l’hôpital Lenox Hill de New York, estime que «ceci est une traduction incroyable du travail d’un laboratoire pour sauver directement une vie».

« Si le mécanisme du muscle cardiaque faible correspond à une fonction mitochondriale anormale, la possibilité de prendre les propres mitochondries du bébé et de les placer dans le muscle cardiaque est tout simplement géniale et peut fonctionner comme le montrent ces tentatives », a ajouté Matherne.

Jusqu’à présent, les médecins ont pu utiliser cette technique sur 11 patients pédiatriques et 8 d’entre eux se portent bien, selon le rapport du New York Times. Parmi les trois cas qui n’ont pas abouti, un était dû à une infection et les deux autres étaient dus à un cœur tellement endommagé.

Bien que peu de cas aient été tentés, le taux de survie est de 73%. C’est plus du double du taux de survie de patients similaires – 35% – qui ne subissent pas d’autotransplantation mitochondriale.

 

Comme il s’agit encore d’une expérience très expérimentale, les patients qui ont subi cette technique ont été les plus malades, y compris ceux qui ont besoin d’un dispositif de survie, appelé oxygénateur à membrane extracorporelle (ECMO).

ECMO est un dispositif qui aide à soutenir le cœur et les poumons en cas de défaillance et ne peut généralement être utilisé que pendant deux semaines.

Cela peut-il être utilisé chez les adultes?

Il y a encore des questions sur l’avenir de cette technique et si elle peut être utilisée chez l’adulte.

«Cela peut ouvrir toute une nouvelle partie de la biologie cellulaire et, pour un plus grand intérêt, un nouveau type de médicament. Si une telle approche peut aider à récupérer les cellules cardiaques, cette approche peut certainement être utilisée pour sauver les organes. Nos cellules se régénèrent constamment, et je ne serais pas surpris que cela puisse fonctionner chez les adultes », a déclaré Bhusri.

Bien que Matherne prévienne que cela en est encore à ses débuts, il est prometteur pour un avenir. «Je pense que cela prendra plusieurs années avant que cela devienne une partie de la formation médicale traditionnelle. Premièrement, des essais randomisés sont nécessaires, et deuxièmement, il faut davantage de compétences dans les maladies coronariennes de l’enfant », a-t-il déclaré.

Rajiv Bahl, MD, MBA, MS, est médecin urgentiste et rédacteur médical.

 

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