Physiopathologie du cœur embryonnaire soumis à l'anoxie-réoxygénation: Rôle protecteur du NO et des canaux KATP.

Introduction : Dans le cœur adulte, l'ischemie et la reperfusion entrainent des perturbations electriques, mecaniques, biochimiques et structurales qui peuvent causer des dommages reversibles ou irreversibles selon la severite de l'ischemie. Malgre les recents progres en cardiologie et en chirurgie fœtales, la connaissance des mecanismes impliques dans la reponse du myocarde embryonnaire a un stress hypoxique transitoire demeure lacunaire. Le but de ce travail a donc ete de caracteriser les effets chrono-, dromo- et inotropes de l'anoxie et de la reoxygenation sur un modele de cœur embryonnaire isole. D'autre part, les effets du monoxyde d'azote (NO) et de la modulation des canaux KATP mitochondriaux (mitoKATP) sur la recuperation fonctionnelle postanoxique ont ete etudies. La production myocardique de radicaux d'oxygene (ROS) et l'activite de MAP Kinases (ERK et JNK) impliquees dans la signalisation cellulaire ont egalement ete determinees. Methodes : Des cœurs d'embryons de poulet âges de 4 jours battant spontanement ont ete places dans une chambre de culture puis soumis a une anoxie de 30 min suivie d'une reoxygenation de 60 min. L'activite electrique (ECG), les contractions de l'oreillette, du ventricule et du conotroncus (detectees par photometrie), la production de ROS (mesure de la fluorescence du DCFH) et l'activite kinase de ERK et JNK dans le ventricule ont ete determinees au cours de l'anoxie et de la reoxygenation. Les cœurs ont ete traites avec un bloqueur des NO synthases (L-NAME), un donneur de NO (DETA-NONOate), un activateur (diazoxide) ou un inhibiteur (5-HD) des canaux mitoKATP, un inhibiteur non-specifique des PKC (chelerythrine) ou un piegeur de ROS (MPG). Resultats : L'anoxie et la reoxygenation entrainaient des arythmies (essentiellement d'origine auriculaire) semblables a celles observees chez l'adulte, des troubles de la conduction (blocs auriculo-ventriculaires de 1er, 2eme et 3eme degre) et un ralentissement marque du couplage excitation-contraction (E-C) ventriculaire. En plus de ces arythmies, la reoxygenation declenchait le phenomene de Wenckebach, de rares echappements ventriculaires et une sideration myocardique. Aucune fibrillation, conduction retrograde ou activite ectopique n'ont ete observees. Le NO exogene ameliorait la recuperation postanoxique du couplage E-C ventriculaire alors que l'inhibition des NOS la ralentissait. L'activation des canaux mitoKATP augmentait la production mitochondriale de ROS a la reoxygenation et accelerait la recuperation de la conduction (intervalle PR) et du couplage E-C ventriculaire. La protection de ce couplage etait abolie par le MPG, la chelerythrine ou le L-NAME. Les fonctions electrique et contractile de tous les coeurs recuperaient apres 30-40 min de reoxygenation. L'activite de ERK et de JNK n'etait pas modifiee par l'anoxie, mais doublait et quadruplait, respectivement, apres 30 min de reoxygenation. Seule l'activite de JNK etait diminuee (-60%) par l'activation des canaux mitoKATP. Cet effet inhibiteur etait partiellement abolit par le 5-HD. Conclusion: Dans le cœur immature, le couplage E-C ventriculaire semble etre un parametre particulierement sensible aux conditions d'oxygenation. Sa recuperation postanoxique est amelioree par l'ouverture des canaux mitoKATP via une signalisation impliquant les ROS, les PKC et le NO. Une reduction de l'activite de JNK semble egalement participer a cette protection. Nos resultats suggerent que les mitochondries jouent un role central dans la modulation des voies de signalisation cellulaire, en particulier lorsque les conditions metaboliques deviennent defavorables. Le cœur embryonnaire isole represente donc un modele experimental utile pour mieux comprendre les mecanismes associes a une hypoxie in utero et pour ameliorer les strategies therapeutiques en cardiologie et chirurgie fœtales.