Changements phénotypiques des monocytes dans l'insuffisance cardiaque

Avec plus de 5 millions d'Américains souffrant d'insuffisance cardiaque (IC) aujourd'hui et une incidence proche de 10 pour 1000 habitants chez les personnes de plus de 65 ans, l'IC est une source majeure de morbidité et de mortalité et un problème de santé publique important auquel sont confrontés les pays développés. Aux États-Unis, l'insuffisance cardiaque décompensée est la raison la plus courante d'hospitalisation chez les personnes de plus de 65 ans. Pourtant, malgré des progrès significatifs dans le traitement de l'insuffisance cardiaque chronique, il existe actuellement très peu de stratégies fondées sur des données probantes pour traiter l'insuffisance cardiaque en décompensation aiguë. L'incidence de l'insuffisance cardiaque continuera probablement d'augmenter avec la prévalence croissante des facteurs de risque d'IC ​​(âge avancé, hypertension, obésité, diabète et autres maladies métaboliques). En conséquence, des efforts substantiels sont en cours pour identifier et traiter les populations à risque et pour comprendre les moteurs moléculaires de cette maladie hétérogène.

La compréhension des chercheurs de la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque a évolué d'une vision « cardiocentrique » axée sur le dysfonctionnement mécanique à une vision plus globale. L'insuffisance cardiaque est maintenant comprise comme un mélange complexe d'anomalies structurelles, fonctionnelles et neurohormonales se manifestant à la fois localement et systémiquement. Plus récemment, plusieurs groupes ont mis en évidence des anomalies de la cascade inflammatoire associées à la fois à l'initiation et à la progression de l'insuffisance cardiaque. Le système immunitaire inné semble moduler la composante inflammatoire de l'IC par plusieurs mécanismes dont la production de cytokines inflammatoires (facteur de nécrose tumorale-α,TNFα ; interleukine-6, IL6), d'espèces réactives de l'oxygène, l'activation du système du complément, ainsi que par la modification fonctionnelle des cellules endothéliales et le trafic des cellules myéloïdes.

Les monocytes et les macrophages sont deux des principaux médiateurs myéloïdes des réponses inflammatoires aiguës et chroniques. La dysrégulation myéloïde a été impliquée dans la pathogenèse de diverses maladies, notamment le diabète, les métastases tumorales, la fibrose pulmonaire, l'infarctus du myocarde et l'athérosclérose. L'accumulation de preuves suggère que les sous-ensembles myéloïdes ont des propriétés fonctionnelles distinctes reflétant leurs schémas de polarisation et leur interaction avec le microenvironnement local. En tant que cadre pour étudier leur rôle dans les modèles de maladies cliniques, les populations myéloïdes ont été largement classées comme « inflammatoires » et « anti-inflammatoires » en fonction de marqueurs de surface spécifiques, du potentiel de cytokines et d'autres propriétés fonctionnelles.

Bien que le rôle des populations myéloïdes dans les maladies inflammatoires soit désormais reconnu, les mécanismes moléculaires reliant ces cellules aux syndromes cliniques d'insuffisance cardiaque restent largement méconnus. Les chercheurs émettent l'hypothèse que des sous-ensembles myéloïdes distincts entraînent différentes phases des syndromes d'insuffisance cardiaque aiguë et chronique, et que l'identification de ces sous-ensembles et de leurs propriétés fonctionnelles fournira un aperçu supplémentaire de la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque clinique.

Afin de caractériser dans un premier temps les rôles que jouent les monocytes dans le spectre de l'insuffisance cardiaque, les chercheurs obtiendront des échantillons de sang total de patients en décompensation aiguë à la date d'hospitalisation, date du transfert de l'unité de soins intensifs (USI) au service général -étage de télémétrie de soins (le cas échéant), la date de sortie de l'hôpital, et lors de leur première visite de suivi ambulatoire. Les sujets seront recrutés dans le service d'insuffisance cardiaque des patients hospitalisés de l'Université du Michigan, qui admet environ 75 patients pour insuffisance cardiaque décompensée chaque mois. Une fois les échantillons obtenus, les enquêteurs effectueront une cytométrie en flux pour caractériser les sous-ensembles de monocytes et leur flux en réponse au traitement. Les chercheurs se pencheront également sur la production d'espèces réactives de l'oxygène par les monocytes et examineront comment les cytokines et les chimiokines faussent les sous-ensembles de population de monocytes et leurs profils d'expression génique. Les chercheurs étudieront également l'état énergétique et le flux (état métabolique aérobie vs anaérobie) des monocytes.