Impact de la modulation des activités enzymatiques de l'époxyde hydrolase soluble sur l'hypertension pulmonaire et la dysfonction ventriculaire droite lors de l'insuffisance cardiaque expérimentale et humaine – SAPHIR

Malgré des progrès thérapeutiques majeurs, la prévalence de l’insuffisance cardiaque (IC) augmente et représente un fardeau majeur en termes de coûts et de santé publique. Ceci est notamment lié à l'absence de stratégies visant le développement de l'hypertension pulmonaire (HP) et la dysfonction ventriculaire droite (VD), qui sont connus pour aggraver l’IC. L’époxyde hydrolase soluble (sEH) métabolise les acides époxyeicosatriénoïques (EETs), qui sont des eicosanoïdes vasodilatateurs protecteurs au niveau systémique, mais qui pourraient exercer des effets opposés au niveau de la circulation pulmonaire. En outre, la sEH dispose également d'un domaine phosphatase dont les substrats lipidiques et la fonction restent peu connus, bien que des preuves indirectes suggèrent son rôle dans le développement de l’HP à travers le métabolisme des précurseurs du cholestérol et des acides lysophosphatidiques (LPAs). Le but de ce projet translationnel est d'évaluer si la modulation des activités enzymatiques de la sEH peut être utile pour traiter l’HP et la dysfonction VD dans un contexte d’IC.
En l'absence d'agents pharmacologiques spécifiques, les effets de l'inactivation et de la surexpression de la phosphatase de la sEH seront évalués en utilisant des modèles de rats originaux développés par la plate-forme de transgénèse à Nantes (Partenaire 3), au moyen de la technologie CRISPR-cas9. Des rats knock-out pour la sEH, donc sans activité hydrolase et phosphatase, et un inhibiteur pharmacologique du domaine hydrolase développé par l'Université de Californie (Partenaire 4) seront également utilisés. Pour confirmer le rôle de chacune de ces activités enzymatiques, des virus recombinants adéno-associé du sérotype viral 9 seront injectés afin de permettre l’expression transgénique cardiaque de formes mutées de la sEH avec les activités phosphatase et/ou hydrolase actives. Une IC ischémique associée à l’HP et à la dysfonction VD sera induite chez des rats par ligature coronaire définitive, et deux modèles complémentaires d’HP sans IC (monocrotaline et SUGEN + hypoxie) seront utilisés pour évaluer l'impact de la modulation de la sEH indépendamment des effets sur le cœur gauche. Les fonctions et les dimensions VD et ventriculaire gauche (VG) seront évaluées par imagerie par résonance magnétique, échocardiographie et hémodynamique invasive au sein de la plate-forme d'imagerie cardiovasculaire de l'INSERM U1096 (Partenaire 1) et de l'INSERM U999 (Partenaire 2). La réactivité vasculaire sera évaluée au niveau des artères coronaires et pulmonaires par myographie. La taille d’infarctus, des indices d’hypertrophie VD et VG, les densités de collagène et capillaires, l'inflammation, le stress oxydatif, les activités enzymatiques de la sEH et les voies moléculaires régulées par les précurseurs de cholestérol et les LPAs seront déterminés.
En parallèle, une étude clinique menée par les Services de Pharmacologie et de Cardiologie du CHU de Rouen, membres de l'INSERM U1096, permettra d’étudier l'association entre des polymorphismes génétiques du gène de la sEH, tenant compte de leurs effets sur les activités hydrolase et/ou phosphatase de la sEH, et les caractéristiques cliniques de patients IC, notamment la présence d’HP évaluée par cathétérisme et échocardiographie.
Enfin, des approches de type « omiques » seront utilisées sur les tissus cardiaques des rats et les cellules mononuclées isolées des patients génotypés atteints d'IC pour déterminer les substrats et la fonction de la phosphatase de la sEH. Les EETs, les précurseurs du cholestérol, les LPAs et leurs métabolites seront déterminés dans le plasma par LC-MS/MS.
Ce projet translationnel basé sur un réseau impliquant des groupes de recherche complémentaires de renommée internationale devrait démontrer que la modulation des activités enzymatiques de la sEH représente une cible pharmacologique d’intérêt pour traiter l’HP secondaire à l’IC, pour laquelle aucun traitement n’est actuellement disponible.