Thèse soutenue

Impacte des mutations du RyR2 (R420Q) liées à la tachycardie ventriculaire polymorphe sur la fonciton du cardiomyocyte
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Auteur / Autrice : Liheng Yin
Direction : Ana-María Gómez GarcíaJean-Pierre Benitah
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physiologie, physiopathologie
Date : Soutenance le 29/06/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2020-....)
Laboratoire : Signalisation et physiopathologie cardiovasculaire (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2006-....)
Jury : Président / Présidente : Denis David
Examinateurs / Examinatrices : Vincent Jacquemond, María Fernández Velasco, Pierre Joanne, Nathalie Gaborit, José-Manuel Cancela
Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Jacquemond, María Fernández Velasco

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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La tachycardie ventriculaire polymorphe catécholergique (CPVT) est une arythmie génétique létale qui se manifeste par une syncope ou une mort subite chez les enfants et les jeunes adultes dans des conditions de stress sans anomalie structurelle cardiaque évidente. Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer les altérations fonctionnelles sous-jacentes de la libération de Ca2+ dues aux mutations de RyR2 ou de ses protéines accessoires. Une nouvelle mutation CPVT située sur la partie N terminale de RyR2 a été identifiée dans une famille espagnole (RyR2R420Q). Ici, nous avons utilisé un modèle de souris KI exprimant le canal RyR2R420Q et des cardiomyocytes différenciés de cellules souches pluripotentes induites (hiPS-CM) générées à partir de deux patients frères (l'un avec mutation, l'autre sans mutation utilisé comme témoin). L’analyse des cardiomyocytes ventriculaires exprimant le RyR2R420Q humain et de souris étudiées par imagerie Ca2+confocale montre une augmentation des libérations de Ca2+spontanée durant la diastole (visualisé par les Sparks Ca2+), une libération fractionnelle plus élevée et une fréquence de vagues Ca2+ proarythmogènes augmentée après stimulation à l'isoprotérénol. L’analyse électrophysiologique, étudiée en enregistrant les potentiels d'action (AP) en utilisant les techniques de micro-électrodes sur les hiPSC-CM et de patch-clamp sur les cellules ventriculaires de souris KI, a montré des post-dépolarisations retardées dépendants du Ca2+ (DAD). L’amplitude des transitoires [Ca2+]i des cellules stimulées à 1 Hz étaient plus faible chez le groupe muté. La charge en Ca2+ du réticulum sarcoplasmique (SR), estimée par application rapide de caféine (10 mM), était aussi plus réduite dans les hiPS-CM exprimant RyR2R420Q, avant et après l'application ISO (1 μM). Cependant, le RyR2R420Q semble plus enclin à libérer du Ca2+, car le transitoire [Ca2+]i normalisé par la quantité de Ca2+ stockée dans le SR, la libération fractionnaire, était plus élevée dans les cellules mutées. Même si la charge Ca2+ du SR était plus petite dans les cellules RyR2R420Q, elles présentaient souvent un comportement pro-arythmogène tel que les vagues Ca2+ pendant les périodes diastoliques. Ce comportement est encore augmentée lors de la stimulation -adrénergique. Des résultats similaires ont été observés chez les souris KI, montrant ce modèle comme un outil précieux pour étudier la maladie CPVT. Nous avons ensuite étudié l'effet antiarythmique potentiel de la venlafaxine et de la prégabaline dans les cardiomyocytes de souris KI et le hiPS-CM, deux médicaments parmi d'autres prescrits à un membre porteur de la famille et qui a montré une réversion des symptômes du CPVT après le traitement. Nous avons constaté que ces deux médicaments atténuaient les événements arythmogènes de libération du Ca2+ induits par l'ISO dans les cardiomyocytes de souris KI. La venlafaxine a montré un effet antiarythmique dans hiPS-CM à la fois en traitements aigus et chroniques.Ainsi 1) le RyR2R420Q montre une augmentation de la libération diastolique du Ca2+ , encore plus augmentée par la stimulation à l ’isoproterénol, induisant des évènements proarythmogènes. 2) les effets sont retrouvés chez des cardiomyocytes ventriculaires des souris KI et chez des cellules hiPSC-CM, montrant que ces dernières sont un outil valable pour étudier les mécanismes pathologiques ; et 3) que la Venlafaxine peut protéger des arythmies chez les patients CPVT, bien que d’avantage d’expériences sont nécessaires afin de conclure quant à son utilité antiarythmique.