Cellules souches et régénération myocardique : mythe ou réalité ?

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Éditorial

Cellules souches et régénération

myocardique : mythe ou réalité ?

Jean-Sébastien Silvestre

INSERM U689 Hôpital Lariboisière 41 boulevard de la chapelle 75475 Paris cedex 10

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Le concept selon lequel le cœur est

un organe différencié post-

mitotique a été récemment remis en

question par la découverte de cellules

souches cardiaques ou provenant de

la moelle osseuse présentant des po-

tentialités de différenciation en cardi-

omyocytes et en cellules vasculaires.

Il a pourtant longtemps été admis

que le cœur ne pouvait pas renouveler

ses cellules parenchymateuses et que

le nombre de myocytes présents à la

naissance déterminait le devenir de

cet organe. En accord avec ce para-

digme, le renouvellement des

myocytes est inexistant et les cellules

initialement formées pendant le

développement cardiaque au stade

embryonnaire ou fœtal sont respons-

ables de la préservation de la perfor-

mance myocardique dans le cœur je-

une, adulte et sénescent. Les cellules

endothéliales et les cellules muscu-

laires lisses des vaisseaux coronaires

sont principalement quiescentes et ne

sont remplacées que par une division

épisodique des cellules endothéliales

ou musculaires lisses résidentes dans

la paroi vasculaire. De même, les cel-

lules progénitrices circulantes ou

provenant de la moelle osseuse ne

sont pas capables de se transdifféren-

cier et donc d’acquérir un phénotype

cardiomyocytaire ou endothélial [1,

2]. Par nécessité, l’apoptose myo-

cytaire doit être occasionnelle car une

diminution minime du nombre de

cardiomyocytes engendrerait imman-

quablement une altération des perfor-

mances ventriculaires. Les cardio-

myocytes subissent alors une

hypertrophie cellulaire et ne peuvent

être remplacés par l’entrée dans le

cycle cellulaire de cellules souches

cardiaques ou par l’activation de

cellules progénitrices d’origine

médullaire. Ce modèle reﬂète une vi-

sion statique de l’homéostasie

cardiaque et de la pathologie. De

plus, ce paradigme impose de sévères

limitations au développement des

stratégies thérapeutiques basées sur

l’administration de cellules souches

pour le traitement des patients

coronariens. Pourtant, il n’existe au-

cune preuve déﬁnitive soulignant

l’incapacité du tissu cardiaque à rem-

placer ses myocytes. De plus, il paraît

surprenant que les cardiomyocytes

puissent se contracter 70 fois par

minute pendant 80 ans, c’est-à-dire

plusieurs billions de fois, et continuer

à être fonctionnels.

Le cœur pourrait donc être un or-

gane dynamique susceptible, grâce à

l’activation locale ou systémique de

cellules progénitrices, de générer des

cardiomyocytes. Ainsi, dans les dix

dernières années, des cardiomyocytes

en mitose ont été identiﬁés dans les

cardiomyopathies ischémiques chro-

niques ou aiguës [3, 4], les cardi-

omyopathies idiopathiques dilatées

[3] ou encore dans le cœur sénescent

[5]. Pourtant, ces travaux ont été forte-

ment remis en question, pour des as-

pects techniques comme l’utilisation

de la microscopie confocale associée

à la ﬂuorescence ou artéfactuels

comme l’assimilation de ces myocytes

mitotiques à des ﬁbroblastes intersti-

tiels. La controverse s’est encore ag-

gravée avec les études cherchant à

montrer que la régénération myo-

cardique provenait de l’activation de

cellules progénitrices dérivées de la

moelle osseuse. Les travaux établis-

sant la capacité des cellules progéni-

trices médullaires à migrer vers le tissu

cardiaque et à se différencier en cardi-

omyocytes ou cellules vasculaires

[6-9] ont été immédiatement remis en

question par les résultats négatifs de

certaines études ébranlant le concept

de la plasticité des cellules souches

adultes et de la formation de novo de

cardiomyocytes [10-13]. Là encore,

des arguments techniques sont

avancés pour souligner l’inter-

prétation erronée des images

d’histomorphologie et expliquer la

discordance entre toutes ces études.

Plus récemment, plusieurs labora-

toires ont mis en exergue la présence

de cellules progénitrices directement

dans le tissu cardiaque. Ces cellules

souches cardiaques sont multipo-

tentes in vitro et se différencient in

vivo en cardiomyocytes et cellules

vasculaires coronaires [14-18]. Même

si ces travaux ont été bien évidem-

ment rapidement remis en question

[19], la présence de cellules souches

résidant dans le tissu cardiaque

représente une avancée majeure dans

le domaine de la cardiologie d’un point

de vue biologique mais également

mt cardio 2007 ; 3 (2) : 83-4

doi: 10.1684/mtc.2007.0084

mt cardio, vol. 3, n° 2, mars-avril 2007 83

sur le plan clinique. Cette découverte pourrait concilier la

démonstration de la présence d’un nombre restreint de

cardiomyocytes en mitose et le débat concernant l’origine

des cellules progénitrices repeuplant le tissu cardiaque.

Enﬁn, ces cellules souches cardiaques pourraient servir de

base à des thérapies cellulaires développées pour le traite-

ment des pathologies cardiaques [20]

En conclusion, la caractérisation biochimique de

l’hypertrophie cardiaque effectuée dans les années 1960-70

a permis d’affirmer que le développement cardiaque post-

natal ne provenait que de l’hypertrophie des myocytes,

confortant le dogme que le cœur est formé d’un nombre

déterminé de myocytes incapable de réentrer dans le cycle

cellulaire. L’existence de cellules souches adultes

d’origines diverses évoque la possibilité de la formation de

novo

de cardiomyocytes et sous-entend que le cœur ne

fonctionne pas avec les mêmes cellules tout au long de la

vie. Un nouveau concept que l’on se doit de considérer

pleinement d’un point de vue expérimental et clinique.

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