Adaptation de l`énergétique cardiaque à l`hypoxie chronique : Etude

PEC-O3
Adaptation de l’énergétique cardiaque à l’hypoxie chronique : Etude par Analyse
Modulaire du Contrôle (MoCA)
Guillaume Calmettes, Véronique Deschodt-Arsac et Philippe Diolez
RMSB, UMR 5536 CNRS-Université Victor Segalen Bordeaux 2,
Equipe Contrôle Métabolique de la Fonction Contractile, Bordeaux.
[email protected]
.
La compréhension des mécanismes intimes des réactions physiologiques en réponse à
l’hypoxie chronique, et leur retentissement global sur l’énergétique cardiaque passe par l’étude de
modèles expérimentaux développant les symptômes adaptatifs observés lors des pathologies
pulmonaires. Sur souris, un des modèles couramment étudié est l’exposition à un environnement
hypobare durant trois semaines.
L’approche intégrative développée au sein du laboratoire de Résonance Magnétique des
Systèmes Biologiques (UMR 5536), l’Analyse Modulaire du Contrôle Métabolique (MoCA) peut
permettre une meilleure compréhension de ces adaptations cardiaques à l’hypoxie chronique. Cette
approche permet en effet une description quantitative de l’ensemble des interactions au sein d’un
système biologique décomposé en différents modules liés par des intermédiaires communs.
L’application d’une telle approche sur organe entier représente un outil puissant pour l’étude des
interactions au sein de l’énergétique cardiaque, normale ou pathologique. Ainsi, MoCa a déjà permis
de démontrer in situ l'existence d'une activation parallèle de l'ensemble du métabolisme énergétique
par le calcium ; l'activation directe de l'activité mitochondriale étant responsable de l'homéostasie des
intermédiaires énergétiques (PCr, ATP, Pi) constatée lors de la contraction cardiaque .
Les premiers résultats de l’application de MoCA au modèle du cœur hypoxique montrent une
augmentation de la réactivité du module mitochondrial (module producteur), induite par une
diminution de phosphocréatine (PCr), en réponse à une augmentation de l’activité contractile (module
consommateur). Cette augmentation de la sensibilité des mitochondries pour la PCr entraîne une
modification de la répartition du contrôle sur le flux énergétique cardiaque. En effet, le module
producteur diminue significativement son contrôle sur le flux, et ceci malgré l’altération fonctionnelle
de l’énergétique mitochondriale, caractérisée par une réduction de 30% de l’activité des enzymes de la
chaîne respiratoire, constatée après adaptation à l’hypoxie chronique .
Ainsi, après adaptation à l’environnement hypoxique, l’efficience de la production énergétique
en réponse à une augmentation de la demande semble accrue.