Rôle de la protéine BIN1 et du transport vésiculaire pour le maintien des tubules T dans l’infarctus myocardique chez la souris

L’objectif de notre projet est d’éclaircir les mécanismes cellulaires et moléculaires régulant la formation de tubules T des cardiomyocytes dans l’infarctus myocardique. En particulier, nous cherchons à déterminer si BIN1 et le transport vésiculaire ont un effet protecteur sur le maintien des tubules T et la contractilité cardiaque. Nous utiliserons un modèle d’ischémie-reperfusion myocardique chez la souris nous permettant d’étudier l’organisation des tubules T, les taux de BIN1 et de ses partenaires, ainsi que l’effet de l’administration exogène de BIN1 et d’immunosuppresseurs (dexaméthasone, DEX, et rapamycine, RAP) sur la taille de l’infarctus.

L’infarctus du myocarde (IM) aigu est aujourd’hui une cause majeure de mortalité et morbidité dans le monde. Lors d’un IM, l’occlusion d’une artère coronaire irrigant le cœur prive les cellules musculaires cardiaques (cardiomyocytes) d’oxygène, entrainant une dégradation de ces cellules et une diminution de leur contractilité. En particulier, les invaginations transversales membranaires ou tubules T des cardiomyocytes, essentielles à la contraction au niveau cellulaire, sont altérées. Cependant, ces mécanismes sont pour le moment encore mal compris. En étudiant les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation du réseau de tubules T cardiaques, notre projet permettra de mieux comprendre comment les tubules T sont générés et dégradés, et de déterminer les acteurs clés de ces processus. Il sera ainsi possible de contrecarrer la dégradation des tubules T et de restaurer la contractilité cardiaque en régulant la concentration des acteurs clés. Pendant la durée de ce projet, nous espérons pouvoir identifier les conditions permettant la maintenance des tubules T des cardiomyocytes dans un modèle murin d’ischémie-reperfusion, ainsi qu’une amélioration de la contractilité cardiaque. L’étude de l’administration exogène de BIN1 et d’immunosuppresseurs nous mettrons également sur la voie de futur traitements possibles chez les patients pour maintenir la contractilité cardiaque dans les zones les plus affectées après un IM.

Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d’ischémie/reperfusion myocardique (ligature coronaire). La durée totale de l’intervention chirurgicale est de 60 min, dont 15 min entre l’intubation oro-trachéale et l’accès au coeur, 30 min de ligature coronaire, et 15 min pour la fermeture du thorax. Un prélèvement sanguin terminal de 150 µl sera également effectué au moment du sacrifice des animaux (procédure 1).

Notre objectif est d’offrir aux animaux la meilleure qualité de vie possible et de garantir que toute nuisance ou souffrance due aux procédures scientifiques soit détectée et réduite le plus rapidement possible. Les nuisances ou effets indésirables suite à l’anesthésie et la chirurgie sont l’hypotension, le refroidissement et la perte de poids. Avant utilisation, une période d’acclimatation d’au moins 7 jours sera respectée après réception des animaux. Pour éviter tout stress, les animaux seront hébergés selon la règlementation en vigueur, dans des cages aux normes suivant leur âge et leur poids en groupe social au sein de l’animalerie en leur mettant à disposition un enrichissement du milieu par des jouets (cabanes, tunnels, papier, coton pour la confection de nids). Avant procédure, une surveillance quotidienne des animaux (observation de l’état général) sera réalisée par le personnel de l’animalerie soignant les animaux, et leur poids sera suivi de façon hebdomadaire par le personnel réalisant les procédures chirurgicales. Après la chirurgie, les animaux seront gardés sous surveillance dans une cage sur tapis chauffant avec enrichissement, eau et nourriture gélifiée en plus de l’alimentation habituelle. Cette surveillance, où l’animal est isolé, dure approximativement 24h, puis les animaux retrouvent leur hébergement en groupe social avec enrichissement, en conservant autant que possible les groupes formés afin de maintenir la stabilité hiérarchique établie. Pendant tout le protocole expérimental, les animaux seront surveillés quotidiennement par le personnel ayant réalisé la procédure chirurgicale grâce à la grille de score des points limites (fiche d’observation, voir annexe) qui est mise en place pour évaluer l’état de l’animal après la chirurgie et mettre en évidence un éventuel point limite. En cas de souffrance de l’animal selon le score obtenu à l’aide de la grille d’évaluation, une nouvelle injection d’antalgique (buprénorphine 0.1mg/Kg) sera réalisée. Au cours de la procédure, la décision de garder les souris en vie sera prise par le responsable du projet en concertation avec le vétérinaire référent et la structure de bien-être animal (SBEA). La mise à mort sera réalisée par un protocole adapté en vue des prélèvements post-mortem.

Mise à mort de tous les animaux sous anesthésie profonde (kétamine/xylazine) pour récupérer les tissus cardiaques pour les analyses de protéines et ARN, pour l’analyse de la taille d’infarctus et l’isolement des cardiomyocytes.

La souris est un excellent modèle pour la maladie humaine, car l’organisation de son ADN et l’expression de ses gènes sont très similaires à celles de l’homme. 3 mois (jeunes adultes) pour éviter la sensibilité accrue à l’ischémie liée au vieillissement.