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HYPOXIE: Le gène qui veille aux niveaux d'oxygène – PNAS

Publié le 04 août 2015 par Santelog @santelog

HYPOXIE: Le gène qui veille aux niveaux d'oxygène – PNASCette nouvelle étude de cette équipe de l’UC San Diego Santé, menée sur des Ethiopiens vivant en haute altitude, démontre à nouveau une adaptation génétique aux faibles niveaux d’oxygène. L’étude isole un gène au rôle bien particulier, EDNRB : sa mission, augmenter la tolérance aux conditions de rareté d’oxygène en altitude élevée pour garder le cœur en bonne santé. Cette découverte, présentée dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS) apporte une nouvelle cible pour traiter non seulement ce mal chronique des montagnes mais très probablement la plus fréquente insuffisance cardiaque.

Le Pr Gabriel G. Haddad, de l’UC San Diego School of Medicine, est un grand spécialiste de la vie et des mécanismes biologiques en altitude. Il avait déjà en 2013, avec son équipe, identifié par séquençage du génome, la base génétique du mal chronique des montagnes (MCM), une condition entraînant des symptômes tels que l’asthénie ou des céphalées. Son étude avait alors identifié 2 gènes, ANP32D et SENP1, exprimés plus fortement chez les sujets atteints et dont l’expression réduite pourrait être bénéfique face l’hypoxie.

Alors que les Ethiopiens vivent depuis des millénaires à ces altitudes, ils constituent les participants idéaux aux recherches portant sur l’adaptation humaine à ce mode de vie, en particulier au manque d’oxygène ou hypoxie. En séquençant le génome entier d’un groupe de participants éthiopiens, les chercheurs ont pu identifier EDNRB comme un gène candidat pour l’adaptation à la vie à haute altitude. Ce gène, "récepteur de l’endothéline de type B" (EDNRB), impliqué dans l’adaptation aux faibles niveaux d’oxygène coordonne en fait un réseau de gènes impliqués dans la fonction cardiaque.

Ensuite, l’équipe, pour vérifier ses conclusions, a travaillé sur modèle de souris qui produit de faibles niveaux de la protéine. L’étude montre que,

- des niveaux inférieurs à la normale de la protéine EDNRB sont en effet associés à une extrême tolérance à l’hypoxie,

- même dans des conditions extrêmement hypoxiques soit 5% d’oxygène, ces souris à faible niveau de EDNRB sont plus performantes et actives que les souris normales.

Dans ces conditions,

- les souris normales accusent une baisse de 40 à 50% du débit cardiaque, les rendant incapables de maintenir leur pression artérielle et de survivre très longtemps.

- les souris à faible niveau d’EDNRB peuvent maintenir un rythme cardiaque normal ainsi que leur pression artérielle. L’apport en oxygène aux organes vitaux est ainsi maintenu.

Un lien direct entre les niveaux de EDNRB et la performance cardiovasculaire :

·   EDNRB joue un rôle clé dans l’adaptation humaine à une faible teneur en oxygène et la haute altitude : C’est en fait la première démonstration de l’existence d’un gène impliqué dans l’adaptation en haute altitude et essentiel à la protection de la fonction cardiaque, explique l’auteur expert, Gabriel Haddad. Explications : La protéine codée par le gène EDNRB contribue à la dilatation des vaisseaux sanguins et à la division cellulaire au cours du développement.

·   EDNRB joue un rôle clé dans la performance cardiovasculaire : 3 gènes spécifiques (NPPA, SLN et Myl4) impliqués dans la fonction cardiaque s’expriment à des niveaux différents chez les souris à faible niveau d’EDNRB. Ces gènes aident, en aval, les cellules cardiaques à remplir leurs fonctions essentielles.

Vers des médicaments qui inhibent ENDRB ? La cible est prometteuse et la réduction de l’expression de EDNRB pourrait bien conduire, dans un proche avenir, à de nouvelles thérapies non seulement pour les conditions liées à l’altitude et à l’hypoxie, mais plus largement pour l’insuffisance cardiaque.

Source: PNAS 26 June, 2015 doi: 10.1073/pnas.1507486112 Endothelin receptor B, a candidate gene from human studies at high altitude, improves cardiac tolerance to hypoxia in genetically engineered heterozygote mice (Visuel UC San Diego Health)

HYPOXIE: Le gène qui veille aux niveaux d'oxygène – PNAS
Lire aussi: NEURO-GÉNÉTIQUE: Ces neurones qui nous font signe de respirer

MAL CHRONIQUE des MONTAGNES: Des adaptations génétiques identifiées -


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