Rôle de la plasticité métabolique de l’oreillette dans la formation de la cardiomyopathie atriale

Impact of atrial metabolic plasticity on atrial cardiomyopathy induction

• Auteur / Autrice : Elodie Baptista
• Direction : Stéphane Hatem, Laurence Lucats
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche sur les maladies cardiovasculaires, du métabolisme et de la nutrition (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Le Rouzic
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Corinne Vigouroux, Philippe Pasdois
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne Garnier, Flavien Charpentier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris de laboratoire

Canaux potassiques

Obésité

Fibrillation auriculaire

Étiologie

Myocarde -- Maladies

Mots clés libres

Obésité

Métabolisme

Plasticité

Remodelage atrial

TAE

Canaux KATP

Obesity

Metabolism

Plasticity

Atrial remodeling

Epicardial adipose tissu

Résumé

Le myocarde présente une activité métabolique intense capable de s’adapter aux conditions de travail cardiaque et aux apports énergétiques. L’altération du métabolisme myocardique notamment lors de maladies métaboliques comme le diabète ou l’obésité, contribue au développement des pathologies cardiaques, telle que la fibrillation atriale (FA). Cependant, les liens entre l’altération du métabolisme et la physiopathologie de la FA sont mal connus. L’objectif de mon projet de recherche était d’étudier les effets d’un stress métabolique chronique sur le myocarde atrial et l’instauration de la cardiomyopathie atriale, prône à évoluer vers la FA. Dans un modèle de souris rendues obèses par un régime riche en gras, nous avons observé un déplacement du métabolisme myocardique vers une utilisation accrue de la β-oxydation et une surexpression des voies annexes de la glycolyse. Le myocarde atrial des souris obèses acquière un profil adipogénique caractérisé par une accumulation d’acides gras à longues chaînes, par la présence de tissu adipeux épicardique au niveau du sillon atrio-ventriculaire et par la surexpression génique de marqueurs adipocytaires. Cette modification profonde du métabolisme et de l’adipogénicité des oreillettes est associé à un raccourcissement du potentiel d’action du à l’activation des canaux potassiques sensibles à l’ATP participant à une vulnérabilité anormale des souris obèses à la FA. Ainsi, le myocarde atrial possède une grande plasticité métabolique qui peut être stimulée par un régime riche en lipides et qui aboutit à un changement profond de l’histologie et de l’électrophysiologie des oreillettes favorisant la survenue de la FA.

The myocardium exhibits an intensive metabolic activity able to adapt to cardiac working conditions and to substrate availability. Alterations of cardiac metabolism in metabolic disorders such as diabetes or obesity, contribute to cardiac diseases, such as atrial fibrillation (AF). However, the link between metabolic changes and AF physiopathology remains poorly investigated. The aim of my thesis project was to evaluate the impact of a long standing metabolic stress on atrial myocardium and the pathogenesis of atrial cardiomyopathy, which is a first step towards AF. In the atrial myocardium of high fat diet-induced obese mice, we observed a metabolic shift to an increase of β-oxidation and an up-regulation of minor branches of glycolysis. In obese mice, atrial myocardium showed adipogenic features characterized by an accumulation of long chain fatty acids and epicardial adipose tissue in atrial posterior wall and by an up-regulation of adipogenic genes expression. This profound metabolic alteration and enhanced atrial adipogenicity are associated in obese mice with an action potential shortening due to the activation of ATP-sensitive potassium channels involved in abnormal vulnerability to AF. Thus, metabolic plasticity of atrial myocardium can be triggered by a diet rich in lipids inducing profound changes of atrial histology and electrophysiology which are risk factors for AF.