Des chercheurs de l’Université de Sydney ont découvert de nouvelles preuves montrant que le diabète de type 2 modifie directement la structure du cœur et la manière dont il produit de l’énergie. Ces résultats contribuent à expliquer pourquoi les personnes atteintes de diabète courent un risque beaucoup plus élevé de développer une insuffisance cardiaque.
L’étude, publiée dans EMBO Médecine Moléculaireétait dirigé par le Dr Benjamin Hunter et le professeur agrégé Sean Lal de la Faculté des sciences médicales. L’équipe a examiné des tissus cardiaques humains provenant de patients recevant une transplantation cardiaque à Sydney, en les comparant avec des tissus provenant de donneurs sains. Leur analyse a révélé que le diabète entraîne des changements moléculaires spécifiques à l’intérieur des cellules cardiaques et modifie la composition physique du muscle cardiaque. Ces effets étaient plus prononcés chez les patients atteints de cardiomyopathie ischémique, principale cause d’insuffisance cardiaque.
“Nous observons depuis longtemps une corrélation entre les maladies cardiaques et le diabète de type 2”, a déclaré le Dr Hunter, “mais il s’agit de la première recherche qui examine conjointement le diabète et les cardiopathies ischémiques et découvre un profil moléculaire unique chez les personnes atteintes des deux maladies.
“Nos résultats montrent que le diabète modifie la façon dont le cœur produit de l’énergie, maintient sa structure sous stress et se contracte pour pomper le sang. Grâce à des techniques de microscopie avancées, nous avons pu observer des changements directs dans le muscle cardiaque, sous la forme d’une accumulation de tissu fibreux.”
Les maladies cardiaques restent la principale cause de décès en Australie et plus de 1,2 million d’Australiens vivent avec le diabète de type 2.
Le professeur agrégé Lal a déclaré : « Notre recherche relie les maladies cardiaques et le diabète d’une manière qui n’a jamais été démontrée chez l’homme, offrant de nouvelles perspectives sur des stratégies de traitement potentielles qui pourraient un jour bénéficier à des millions de personnes en Australie et dans le monde. »
Regarder à l’intérieur des cœurs humains malades
Pour mieux comprendre comment le diabète affecte le cœur, les chercheurs ont étudié les tissus cardiaques de greffés et d’individus en bonne santé. Cet examen direct leur a permis de voir comment le diabète influence la biologie cardiaque chez de vrais patients humains plutôt que de s’appuyer uniquement sur des modèles animaux.
Les résultats ont montré que le diabète est plus qu’une comorbidité des maladies cardiaques. Il accélère activement l’insuffisance cardiaque en interférant avec les processus biologiques essentiels et en remodelant le muscle cardiaque au niveau microscopique.
“L’effet métabolique du diabète sur le cœur n’est pas entièrement compris chez les humains”, a déclaré le Dr Hunter.
Comment le diabète perturbe l’approvisionnement énergétique du cœur
Dans un cœur sain, l’énergie est principalement générée à partir des graisses, le glucose et les cétones y contribuant également. Des recherches antérieures ont montré que la consommation de glucose augmente en cas d’insuffisance cardiaque. Cependant, le diabète interfère avec ce processus en réduisant la sensibilité des cellules cardiaques à l’insuline.
“Dans des conditions saines, le cœur utilise principalement les graisses, mais aussi le glucose et les cétones comme carburant pour l’énergie. Il a déjà été décrit que l’absorption du glucose est augmentée en cas d’insuffisance cardiaque. Cependant, le diabète réduit la sensibilité à l’insuline des transporteurs de glucose – les protéines qui déplacent le glucose dans et hors des cellules – dans les cellules du muscle cardiaque.
“Nous avons observé que le diabète aggrave les caractéristiques moléculaires de l’insuffisance cardiaque chez les patients atteints d’une maladie cardiaque avancée et augmente le stress exercé sur les mitochondries, la centrale électrique de la cellule qui produit de l’énergie.”
Dommages structurels et fibrose dans le muscle cardiaque
Au-delà de la production d’énergie, les chercheurs ont découvert que le diabète affecte les protéines responsables de la contraction du muscle cardiaque et de la régulation du calcium. Chez les patients atteints de diabète et de cardiopathie ischémique, ces protéines étaient produites à des niveaux inférieurs. Dans le même temps, un excès de tissu fibreux s’accumule dans le cœur, rendant le muscle plus rigide et moins capable de pomper le sang efficacement.
“Le séquençage de l’ARN a confirmé que bon nombre de ces modifications protéiques se reflétaient également au niveau de la transcription des gènes, en particulier dans les voies liées au métabolisme énergétique et à la structure tissulaire, ce qui renforce nos autres observations”, a déclaré le Dr Hunter.
“Et une fois que nous avons eu ces indices au niveau moléculaire, nous avons pu confirmer ces changements structurels par microscopie confocale.”
Implications pour les traitements et soins futurs
Le professeur agrégé Lal a déclaré que l’identification du dysfonctionnement mitochondrial et des voies liées à la fibrose ouvre la porte à de nouvelles approches thérapeutiques.
“Maintenant que nous avons établi un lien entre le diabète et les maladies cardiaques au niveau moléculaire et observé comment cela modifie la production d’énergie dans le cœur tout en modifiant sa structure, nous pouvons commencer à explorer de nouvelles voies de traitement”, a-t-il déclaré.
“Nos résultats pourraient également être utilisés pour éclairer les critères de diagnostic et les stratégies de gestion des maladies en cardiologie et en endocrinologie, améliorant ainsi les soins prodigués à des millions de patients.”
