Comment traiter au mieux le tissu cardiaque endommagé à la suite d'une crise cardiaque avec des cellules musculaires de remplacement ? Une équipe de recherche sous la supervision de l'Université de Bonn rapporte une méthode innovante :des cellules de remplacement musculaire pour reprendre la fonction du tissu endommagé sont chargées de nanoparticules magnétiques. Ces cellules chargées de nanoparticules sont ensuite injectées dans le muscle cardiaque endommagé et maintenues en place par un aimant, ce qui permet aux cellules de mieux se greffer sur le tissu existant. En utilisant un modèle de souris, les scientifiques montrent que cela conduit à une amélioration significative de la fonction cardiaque. Les résultats sont publiés en ligne dans Biomatériaux .

Lors d'une crise cardiaque, les caillots entraînent généralement des problèmes circulatoires persistants dans certaines parties du muscle cardiaque, provoquant la mort des cellules du muscle cardiaque. Des tentatives ont été faites pour revitaliser le tissu cardiaque endommagé avec des cellules de remplacement, bien qu'aucun n'ait réussi. "La plupart des cellules sont poussées hors du canal de ponction lors de l'injection en raison de l'action de pompage du cœur battant, " explique le Prof. Dr. Wilhelm Röll du département de chirurgie cardiaque de l'hôpital universitaire de Bonn. Par conséquent, il ne reste que quelques cellules de réserve dans le muscle cardiaque, ce qui signifie que la réparation est limitée.

Avec une équipe interdisciplinaire, Le professeur Röll a testé une approche innovante pour garantir que les cellules de remplacement injectées restent à l'emplacement souhaité et se greffent sur le tissu cardiaque. Les expériences ont été réalisées sur des souris qui avaient déjà subi une crise cardiaque. Afin de mieux suivre le remplacement du muscle cardiaque, les chercheurs ont utilisé des cellules exprimant l'EGFP obtenues à partir de cœurs fœtaux de souris ou de cellules souches de souris. Ces cellules musculaires fluorescentes ont été chargées de minuscules nanoparticules magnétiques et injectées à travers une fine canule dans le tissu cardiaque endommagé des souris.

Chez certains des rongeurs traités de cette façon, un aimant placé à une distance de quelques millimètres de la surface du cœur a assuré qu'une grande partie des cellules de remplacement chargées de nanoparticules restait à l'emplacement souhaité. "Sans aimant, environ un quart des cellules ajoutées sont restées dans le tissu cardiaque; avec un aimant, environ 60 pour cent d'entre eux sont restés en place, " rapporte le Dr Annika Ottersbach. Dix minutes sous le champ magnétique étaient suffisantes pour maintenir une proportion importante de cellules musculaires chargées de nanoparticules sur le site cible. Même quelques jours après la procédure, les cellules injectées sont restées en place et se sont progressivement attachées au tissu existant.

"C'est surprenant, d'autant plus que le tissu de l'infarctus est relativement sous-alimenté en raison d'une mauvaise perfusion, " dit le professeur Röll. Sous l'influence de l'aimant, le remplacement moins de cellules musculaires sont mortes, mieux greffé et multiplié plus. Les chercheurs ont étudié les raisons de l'amélioration de la croissance, constatant que ces cellules du muscle cardiaque implantées étaient plus denses et pouvaient mieux survivre grâce à l'interaction cellule-cellule plus intense. De plus, l'activité génique de nombreuses fonctions de survie, comme pour la respiration cellulaire, était plus élevé que sans aimant dans ces cellules de remplacement.

Les chercheurs ont également démontré que la fonction cardiaque s'est considérablement améliorée chez les souris traitées avec des cellules musculaires à nanoparticules en combinaison avec un aimant. "Après deux semaines, sept fois plus de cellules musculaires de remplacement ont survécu, et après deux mois, quatre fois plus par rapport à la technologie d'implantation conventionnelle, " rapporte le Pr Röll. Compte tenu de la durée de vie des souris d'un maximum de deux ans, c'est un effet étonnamment durable.