Caractérisation des remodelages arythmogènes affectant les myocytes cardiaques atriaux dans des modèles expérimentaux d’insuffisance cardiaque droite

Abstract

RATIONNEL : La fibrillation auriculaire (FA) est la forme d’arythmie la plus commune rencontrée en clinique. De nombreux facteurs ou comorbidités comme l’insuffisance cardiaque, l’hypertension, l’âge ou le diabète peuvent provoquer et/ou aggraver la FA. La maladie du coeur droit (MCD) fait également partie de ces facteurs de risque. HYPOTHESE : L’inflammation induite par la MCD pourrait être un facteur d’initiation, de maintien et d’aggravation de la FA via la mise en place d’un substrat pro -arythmogène. METHODES : Une ligature du tronc artériel pulmonaire (LTP) a été effectuée sur des rats Wistar pesant 225-275g pour provoquer une MCD marquée par une hypertrophie et une dilatation ventriculaire droite. Les animaux témoins, n’ont pas subi de ligature. Au 21e jour après la chirurgie, des études électrophysiologiques et des échocardiographies ont été réalisés in vivo. De plus, nous avons effectué de la cartographie optique ex vivo sur coeur perfusé et des mesures de contractilité sur des cardiomyocytes (CM) isolés d’oreillette droite (OD), d’oreillette gauche (OG) et de ventricule droit (VD). La fibrose cardiaque et les niveaux de Connexine-43 (Cx-43) ont été quantifiés par analyses histologiques. L’expression des gènes et les niveaux des protéines associées ont été évalués par qPCR et immuno-buvardage. RESULTATS : Les échocardiographies ont révélé une hypertrophie et dilatation de l’oreillette droite. Les rats LTP ont montré significativement plus de susceptibilité à la FA que les témoins. L’activité contractile des CM atriaux était augmentée chez les LTP comparés aux témoins. Les coupes histologiques et les analyses par qPCR et d’immunobuvardage ont démontré une augmentation significative de la fibrose et des marqueurs inflammatoires dans les CM, comme l’interleukine-6, l’interleukine 1β ou encore l’inflammasome NLRP3, suggérant leur implication dans l’élaboration du profil inflammatoire arythmogène. CONCLUSION : Cette étude nous a permis de caractériser le modèle LTP au niveau des CM atriaux et de mettre en évidence un remodelage physiologique, électrophysiologique et inflammatoire, ainsi qu’une augmentation de la susceptibilité à la FA chez les animaux LTP.

RATIONAL: Atrial fibrillation (AF) is the most common type of arrhythmia encountered clinically. Several risk factors such as heart failure, hypertension, age or diabetes can lead to or/worsen AF. Right heart disease (RHD) has also been described among AF risk factors. The mechanisms linking RHD, inflammation and AF are still rarely described in the literature. The main objective of the project is to characterize the proarrhythmogenic cardiomyocyte (CM) remodeling and CM inflammation profile in rat atria affected by RHD. HYPOTHESIS: RHD-induced inflammation could be a factor for AF initiation, sustainability, and aggravation through development of pro-arrhythmogenic substrate. METHODS: Pulmonary artery banding (PAB) is surgically performed on Wistar rats weighing 225- 275g to induce RHD. Sham animals did not receive the PAB surgery. Cardiac echography and electrophysiological studies are performed in vivo on all animals before sacrifice, 21 days postsurgery. Optical mapping was performed ex vivo on Langendorff-perfused hearts. Freshly isolated right ventricular (RV), as well as right and left atrial (RA and LA) CM, underwent contractility recording in vitro. Histological analyses were performed to assess myocardial fibrosis and Connexin-43 levels. Genes and protein levels were obtained by qPCR and Western-blot analyses respectively. RESULTS: Compared to sham, PAB rats developed severe right-sided myocardial hypertrophy accompanied by RA and RV dilation as assessed by echocardiography. PAB rats had a significantly increased AF susceptibility and AF episode duration. CM contractility was enhanced in PAB rats compared to sham. Histology and qPCR analyses revealed increased fibrosis and inflammation in RA. CONCLUSION: This study allowed us to characterize the PAB model in atrial CM and has highlighted physiological, electrophysiological, and inflammatory remodeling, as well as increased AF susceptibility in PAB animals.