Création de pacemakers bio-artificiels cardiaques

par Cynthia Oré Cerpa

Thèse de doctorat en Médecine. Sciences de la vie et de santé. Physiologie

Sous la direction de Flavien Charpentier.


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse était de développer un pacemaker cardiaque bio-artificiel par transfert de gènes. Deux approches différentes ont été utilisées. Dans la première, nous avons développé un pacemaker bio-artificiel chez des souris en bloc auriculo-ventriculaire complet (BAVc). La transfection des cardiomyocytes a été réalisée in situ avec un vecteur non-viral de type poloxamine, le Tetronic 614. Sept jours avant l'obtention du BAVc par ablation du faisceau de His, 2 plasmides, codant respectivement une protéine de fusion HCN1-HCN2 générant un courant de pacemaker, If, et le récepteur β2-adrénergique, ont été mélangés au vecteur et injectés en un seul point dans la paroi du ventricule gauche. Le rythme d’échappement ventriculaire des souris HCN1-HCN2 / Adrb2 était significativement plus rapide que celui des souris témoins (injectées avec un plasmide non codant) dès 5 jours après l'induction du BAVc et restait stable pendant la durée de l'étude (25 jours). Ce pacemaker bio-artificiel est régulé par la stimulation sympathique. Dans la seconde approche, nous avons tenté de développer une stratégie basée sur la surexpression du facteur de transcription T-box 3 (Tbx3). Tbx3 régule le programme d’expression des gènes du nœud sinusal ainsi que le phénotype sinusal durant le développement. Cette étude a été réalisée in vitro avec des cardiomyocytes ventriculaires de souris nouveau-nées en culture. La surexpression de Tbx3 dans les cardiomyocytes à l'aide d'un adénovirus induit une reprogrammation du phénotype contractile de ces cellules vers un phénotype proche de celui des cellules sinusales. Ce résultat suggère qu'il serait possible d'utiliser cette approche in vivo.

  • Titre traduit

    Engineering of cardiac bio-artificial pacemakers


  • Résumé

    The goal of this study was to develop a bio-artificial cardiac pacemaker by gene transfer. Two approaches have been used. In the first approach, we generated a bio-artificial pacemaker in a mouse model of complete atrioventricular block (CAVB). The transfection of cardiomyocytes was performed in situ with a non viral vector, the Tetronic 614, a poloxamine. Seven days before CAVB induction, two plasmids coding respectively an HCN1-HCN2 fusion protein, which generates a pacemaker current, If, and the ß2-adrenergic receptor, were mixed with the vector and injected in a single site of the left ventricular free wall. The escape ventricular rhythm in HCN1-HCN2 / Adrb2 mice was significantly faster than in control mice (injected with a non-coding plasmid) at five days after CAVB induction and remained stable over 25-days study period. This bio-artificial pacemaker was regulated by sympathetic input. In the second approach, we attempted to develop a new strategy based on the overexpression of T-box transcription factor 3 (Tbx3). Tbx3 regulates sino-atrial node (SAN) pacemaker gene expression program and phenotype during cardiac development. This study was realised in vitro with cultured neonatal mouse ventricular cardiomyocytes. Overexpression of Tbx3 using an adenoviral vector in cardiomyocytes reprogrammed the contractile phenotype of the myocytes into a phenotype close to the phenotype of SAN pacemaker cells. This result suggests that it may be possible to use this approach in vivo.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (139 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 121-139 [223 réf.]

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 11 NANT 26-VS
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