Des chercheurs découvrent pour la première fois un lien entre une protéine de type hémoglobine et le développement normal du cœur
Dans une étude menée par la faculté de médecine de l’Université du Maryland, des chercheurs ont découvert pour la première fois qu’un certain type de protéine similaire à l’hémoglobine, appelée cytoglobine, joue un rôle important dans le développement du cœur. Plus précisément, cela affecte la configuration gauche-droite correcte du cœur et d’autres organes asymétriques.
Les résultats, publiés aujourd'hui dans la revue Communications naturellespourrait éventuellement conduire au développement de nouvelles interventions thérapeutiques pour modifier les processus qui conduisent à ces défauts.
L’équipe a utilisé les technologies d’édition génétique CRISPR pour éliminer le gène de la cytoglobine chez le poisson zèbre. Le manque de cytoglobine a provoqué le développement d’embryons dotés d’un cœur en miroir, ce qui signifie que le cœur avait une configuration gauche-droite inversée. Chez l’homme, la cytoglobine est impliquée dans les processus d’oxyde nitrique, un composé qui aide à réguler le flux sanguin sain vers les organes.
Le co-auteur principal de l'étude, Mark T. Gladwin, MD, professeur émérite John Z. et Akiko K. Bowers et doyen de la faculté de médecine de l'Université du Maryland et vice-président des affaires médicales de l'Université du Maryland à Baltimore, a étudié le effets de l'oxyde nitrique sur les vaisseaux sanguins depuis plus de 20 ans, y compris dans les résultats de cette étude récente.
“Depuis sa découverte il y a vingt ans, la cytoglobine est exprimée dans presque tous les tissus humains, mais les mécanismes de fonctionnement de cette protéine étaient en grande partie inconnus”, a déclaré le Dr Gladwin. “Nous savons que la cytoglobine peut jouer un rôle dans la modulation et le maintien des niveaux d'oxyde nitrique, mais notre nouvelle découverte indique qu'elle régule positivement la production de NO pour assurer le bon fonctionnement des cils, et son absence peut conduire à des anomalies majeures de latéralité des organes.”
Pour mener l’étude, l’équipe de recherche a éliminé le gène de la cytoglobine chez le poisson zèbre et a été étonnée de constater que cela entraînait des défauts dramatiques dans la structure et la localisation des organes dans les embryons en développement. Le cœur, par exemple, était situé du côté droit du poisson au lieu du côté gauche, avec une boucle vers la gauche au lieu du droit.
“Nous avons découvert que la cytoglobine joue un rôle essentiel dans la structure et la fonction de minuscules structures ressemblant à des cheveux appelées cils, qui déterminent l'asymétrie et le bon développement des organes”, a déclaré Paola Corti, Ph.D., professeure adjointe de biochimie, auteure principale de l'étude. et biologie moléculaire à l'UMSOM.
C’est la première fois que la cytoglobine – ou l’une des protéines de la globine comme l’hémoglobine – est impliquée dans le développement du fœtus et qu’une carence pourrait être liée à des malformations congénitales. C'est également la première fois que la cytoglobine est associée à la fonction des cils. Une telle découverte pourrait ouvrir la porte au développement de traitements contre les anomalies congénitales rares qui affectent le mouvement des cils.
Environ 1 personne sur 10 000 à 30 000 naît avec une dyskinésie ciliaire primaire (DPC), une maladie rare qui affecte les cils et peut provoquer des problèmes respiratoires dus à un mucus épaissi obstruant les voies respiratoires. “Le syndrome de Kartagener est une forme de PCD et est connu pour provoquer le type de malformations cardiaques observées chez le poisson zèbre, où le cœur est anormalement positionné vers la droite et en rotation”, a déclaré le Dr Corti. “Il n'existe aucun remède à cette maladie, juste une intervention chirurgicale pour réparer les malformations cardiaques et des traitements pour gérer les symptômes.”
Alors que certains gènes ont été identifiés comme responsables d'environ 70 pour cent des cas de PCD, la cytoglobine pourrait jouer un rôle clé dans les 30 pour cent des cas sans cause génétique connue.
“Nous avons trouvé le phénotype et relié les points aux cils. En présence de cytoglobine, nous avons pu suivre la fonction de la protéine et comment elle a conduit au bon fonctionnement des cils et au développement des organes. En l'absence, nous avons vu ces défauts”, a déclaré Elizabeth. Rochon, Ph.D., premier auteur de l'étude et professeur adjoint de médecine à l'UMSOM.
Plus d'information:
Elizabeth R. Rochon et al, La cytoglobine régule la motilité des cils et la latéralité des organes dépendant du NO au cours du développement, Communications naturelles(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43544-0
Fourni par l'École de médecine de l'Université du Maryland
Citation: Des chercheurs découvrent le tout premier lien entre une protéine de type hémoglobine et le développement normal du cœur (15 décembre 2023) récupéré le 15 décembre 2023 sur
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