Une étude montre que les vaisseaux sanguins utilisent le système de communication endothélial pour contrôler l’activité cardiovasculaire

Une étude montre que les vaisseaux sanguins utilisent le système de communication endothélial pour contrôler l’activité cardiovasculaire

Une paroi invisible de vaisseaux sanguins utilise un vaste réseau de connexions pour contrôler toutes les fonctions cardiovasculaires et le risque de développer une maladie cardiovasculaire.

Blood vessels use endothelial communication system to control cardiovascular activity, study shows

Les maladies cardiovasculaires sont un groupe d’affections qui peuvent résulter d’un manque d’activité physique, d’une mauvaise alimentation ou de certains troubles. Les scientifiques savent que le développement de ces maladies commence par des modifications des cellules endothéliales vasculaires – les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins de l’organisme. Mais le pourquoi et le comment des changements dans la fonction des cellules endothéliales n’est pas entièrement clair.

De nouvelles recherches menées au centre d’imagerie vasculaire de l’université de Strathclyde ont montré que ces cellules utilisent un système sophistiqué pour communiquer entre elles. Les défaillances de ce système de communication pourraient être la première étape du développement d’une maladie cardiovasculaire.

L’endothélium est la fine couche interne des cellules des vaisseaux sanguins. Il régule le flux sanguin, la pression artérielle, la coagulation du sang, l’inflammation et la réponse aux maladies. Il traite en permanence les vastes quantités d’informations contenues dans la composition du sang et des substances chimiques présentes autour de chaque vaisseau sanguin afin d’assurer le bon fonctionnement du système cardiovasculaire.

L’étude de Strathclyde a découvert qu’il existe des groupes de cellules dans l’endothélium qui sont spécialisées dans des fonctions particulières et qui fonctionnent en cliques. Entre les cliques, de nombreuses connexions interconnectées servent à transmettre les informations. La densité des connexions est élevée afin de protéger le système contre les défaillances de communication. Le système contourne les cellules voisines en utilisant des raccourcis pour transmettre rapidement les informations sur une certaine distance.

Les résultats révèlent que la conception du réseau de communication endothélial est similaire aux opérations de communication de l’internet et qu’elle est efficace pour le contrôle local des vaisseaux sanguins et l’efficacité globale pour déterminer l’activité cardiovasculaire globale. La conception est robuste, de sorte que les systèmes de communication destinés à contrôler l’activité cardiovasculaire ne tomberont pas en panne, même en cas de dommages importants.

Les résultats indiquent également que des changements dans l’organisation de la communication, plutôt que dans le comportement et la fonction des cellules individuelles, peuvent être à l’origine de la maladie.

Les chercheurs ont étudié la nature du réseau de communication en utilisant l’imagerie unicellulaire des ions calcium dans des milliers de cellules endothéliales de vaisseaux sanguins intacts et en appliquant la théorie mathématique des réseaux (graphes). L’étude, menée avec le Karolinska Institutet de Stockholm, a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Les cellules de l’endothélium sont une cible majeure pour le contrôle des maladies cardiovasculaires et sont souvent traitées comme une population uniforme de cellules. Nos résultats montrent que les cellules ne sont pas uniformes mais spécialisées dans certains types de fonctions. Il existe un système de communication bien organisé, rapide et robuste, qui partage les informations de manière à coordonner les réponses. Ce système de communication offre de nouvelles cibles pour le développement de thérapies et permet de comprendre pourquoi la mise au point de traitements s’est avérée si difficile. »

Professeur John McCarron, Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences.

La recherche a été financée par la British Heart Foundation et le Wellcome Trust.

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