Implication des ROS mitochondriaux dans le couplage excitation contraction cardiaque

L'activation electrique des cardiomyocytes, via le courant de depolarisation qu'elle induit, est primordiale dans la contraction cardiaque qui requiert l'adequation de la production d'energie par les mitochondries et des besoins energetiques de l'appareil contractile. Les especes radicalaires de l'oxygene (ROS) ont ete recemment impliquees dans la regulation de nombreux acteurs du couplage excitation-contraction cardiaque. L'objectif de ce travail est d'explorer l'implication des ROS d'origine mitochondriale dans la regulation du couplage excitation-contraction au niveau du cardiomyocyte, en conditions physiologiques et pathologiques. C'est a cette fin qu'un modele de surproduction endogene de ROS par addition de succinate - substrat energetique mitochondrial - dans des cardiomyocytes isoles de cœur de rat a ete mis au point. Differents protocoles pharmacologiques utilisant differents antioxydants (Trolox, MitoTEMPO et EUK) nous ont permis d'etablir l'origine mitochondriale des ROS produits en presence de succinate. Enfin une etude pharmacologique utilisant la molecule OP2113 (inhibiteur specifique de la production mitochondriale de ROS au niveau du complexe I de la chaine respiratoire- Brevet Philippe Diolez) nous a permis d'etablir qu'environ 80% de cette production provenait du complexe I de la chaine respiratoire. Notre travail s'est alors attache a etudier, sur des cardiomyocytes isoles battants, les effets des ROS mitochondriaux sur differents parametres du couplage excitation-contraction. Le succinate, via une surproduction de ROS mitochondriaux, provoque une baisse de 50% de l'amplitude de la contraction. L'amplitude de la contraction initiale est retablie en presence de Trolox, MitoTEMPO ou OP2113, ce qui indique l'implication des ROS mitochondriaux et plus specifiquement ceux produits au niveau du site IQ. Cette surproduction de ROS induit egalement une diminution de l'amplitude du transitoire calcique impliquant une diminution de la concentration en calcium systolique au cours de la contraction. Ces effets sont annules en presence de Trolox et OP2113. Nous nous sommes alors attaches a moduler la concentration mitochondriale de calcium grâce a la cyclosporine A (inhibiteur du pore de transition mitochondrial) et au Ru360 (inhibiteur de l'entree de calcium dans la mitochondrie). Il s'est avere que ces inhibiteurs induisent une production de ROS insensible au Trolox et a OP2113 dont l'origine reste a etablir. En conclusion une augmentation de la production mitochondriale de ROS se traduit par une diminution de la contraction intracytosolique et du transitoire calcique. L'ensemble de nos resultats illustre donc l'importance majeure de la mitochondrie dans le couplage excitation-contraction. Nos resultats ouvrent de nouvelles perspectives therapeutiques dans le contexte de l'insuffisance cardiaque aigue ou chronique. Mots cles : cardiomyocytes ; couplage excitation-contraction ; calcium ; mitochondrie ; especes radicalaires de l'oxygene