Le rôle de l'IL-1β dans la santé cardiaque
Une étude examine l'impact de l'IL-1β sur les problèmes cardiaques causés par une surcharge de pression.
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Table des matières
L'Inflammation est un facteur important dans les maladies cardiaques, surtout quand le cœur est sous pression à cause de problèmes comme l'hypertension ou des blocages. L'interleukine-1 bêta (IL-1β) est une protéine qui joue un rôle majeur dans l'inflammation et la façon dont le cœur réagit au stress. Les chercheurs étudient comment cibler l'IL-1β pourrait aider à réduire les problèmes cardiaques, surtout chez ceux qui ont des problèmes cardiaques chroniques. Cette étude examine comment bloquer l'IL-1β affecte la capacité du cœur à gérer une surcharge de pression, spécifiquement chez un certain type de souris.
Contexte
Les maladies cardiovasculaires, y compris l'insuffisance cardiaque, sont des préoccupations majeures pour la santé dans le monde entier. Une partie de cette recherche concerne l'IL-1β, qui fait partie de la réponse immunitaire du corps. L'étude CANTOS a montré que bloquer l'IL-1β peut réduire les problèmes cardiaques chez les patients avec des maladies artérielles. D'autres médicaments qui bloquent l'IL-1β, comme l'Anakinra, sont en cours d'étude pour l'insuffisance cardiaque. Bien que les niveaux d'IL-1β soient plus élevés chez les patients avec différents types d'insuffisance cardiaque, peu de recherches ont été spécifiquement menées sur son rôle dans les problèmes cardiaques dus à une surcharge de pression.
L'IL-1β influence non seulement l'inflammation, mais affecte aussi négativement la capacité de pompage du cœur. Cette protéine peut entraîner des changements dans les cellules cardiaques, les faisant grossir, ce qui peut aggraver la Fonction cardiaque. Des preuves émergentes suggèrent que certaines cellules immunitaires dans le cœur pourraient produire de l'IL-1β durant l'insuffisance cardiaque, et ces cellules pourraient jouer un rôle dans les changements de structure du cœur.
Focalisation de la recherche
Le but de cette recherche était de comprendre les effets du blocage de l'IL-1β sur les lymphatiques cardiaques et la progression de l'insuffisance cardiaque chez des souris soumises à une surcharge de pression. Plus précisément, les chercheurs ont exploré si des niveaux plus élevés d'IL-1β entraînaient des changements dans le système lymphatique du cœur, qui aide à éliminer les fluides et déchets en trop. L'étude a également examiné comment le blocage de l'IL-1β affecte la fonction cardiaque et les changements tissulaires résultant de la surcharge de pression.
Résultats clés
Impact du blocage précoce de l'IL-1β
Lorsque l'IL-1β a été bloqué tôt chez les souris avec une surcharge de pression, la dilatation initiale du cœur a été retardée. Cependant, cet effet n'a pas duré longtemps, et à la fin de l'étude, la fonction cardiaque chez les souris traitées était similaire à celles qui n'avaient pas reçu le traitement. Cela suggère que bien qu'il y ait eu des bénéfices à court terme, les effets à long terme pourraient ne pas être positifs.
Effets du traitement tardif
Quand l'IL-1β a été bloqué plus tard dans le processus, cela n'a pas significativement changé la fonction ou la structure du cœur par rapport aux souris non traitées. En fait, bloquer tardivement semblait augmenter la dilatation cardiaque, ce qui pourrait indiquer que traiter trop tard pourrait faire plus de mal que de bien.
Effets sur l'inflammation
En ce qui concerne l'inflammation, le blocage précoce de l'IL-1β a réduit le nombre de certaines cellules immunitaires dans le cœur. Cependant, cela n'a pas significativement changé la réponse inflammatoire globale du cœur. Le traitement n'a pas non plus réduit efficacement d'autres signaux inflammatoires, suggérant que d'autres facteurs pourraient jouer un rôle important pendant la réponse au stress cardiaque.
Changements dans la structure cardiaque
Malgré la réduction de certaines cellules immunitaires avec un traitement précoce, la structure tissulaire globale dans le cœur n'a pas été significativement altérée. Cela indique que les bénéfices temporaires du blocage de l'IL-1β n'ont pas conduit à des changements durables dans la structure cardiaque ou à la fibrose, une condition où le tissu cardiaque devient épais et rigide.
Fonction et changements lymphatiques
Un des résultats importants était que le blocage de l'IL-1β avait des effets complexes sur le système lymphatique du cœur. Un traitement précoce a légèrement augmenté certains types de structures lymphatiques, tandis qu'un traitement tardif les a réduites. C'est significatif parce que le système lymphatique joue un rôle crucial dans le maintien de l'équilibre des fluides et la prévention du gonflement dans le cœur.
Activité des Macrophages
Le rôle des macrophages, un type de cellule immunitaire, était aussi un point central. Bien que bloquer l'IL-1β ait réduit certaines populations de macrophages, cela ne semblait pas changer significativement les niveaux globaux de macrophages à des stades plus tardifs. L'étude a révélé que les macrophages liés aux fonctions lymphatiques pourraient avoir un impact indirect sur la santé cardiaque et que cibler l'IL-1β pourrait perturber ces rôles bénéfiques.
Conclusion
Cette étude fournit des résultats précieux sur le rôle de l'IL-1β dans les maladies cardiaques, en particulier dans des conditions de surcharge de pression. Bloquer l'IL-1β montre quelques bénéfices temporaires pour la fonction cardiaque, mais ne conduit pas à des améliorations significatives à long terme. Cette relation complexe suggère que bien que cibler l'IL-1β semble bénéfique au début, cela pourrait compliquer la santé cardiaque si ce n'est pas bien chronométré.
Les résultats soulignent également l'importance du système lymphatique dans la santé cardiaque, suggérant que maintenir une bonne fonction lymphatique pourrait être crucial pour gérer les maladies cardiaques et éviter d'autres complications. D'autres études sont nécessaires pour mieux comprendre le rôle de l'IL-1β et ses interactions avec d'autres marqueurs inflammatoires et cellules immunitaires dans les contextes d'insuffisance cardiaque.
Directions futures
Les recherches futures pourraient explorer davantage le moment des traitements de l'IL-1β et comment cela affecte leur efficacité dans l'insuffisance cardiaque. De plus, étudier le rôle plus large d'autres protéines inflammatoires aux côtés de l'IL-1β pourrait offrir une compréhension plus complète des mécanismes des maladies cardiaques.
L'interaction entre les réponses immunitaires, l'inflammation et la fonction lymphatique mérite également d'être davantage investiguée. Cela pourrait mener à de meilleures stratégies pour traiter l'insuffisance cardiaque, en se concentrant à la fois sur la réponse inflammatoire et le maintien de la structure et de la fonction cardiaque.
Comprendre mieux ces mécanismes pourrait finalement guider le développement de nouvelles thérapies visant à améliorer les résultats pour les patients atteints d'insuffisance cardiaque et d'autres maladies cardiovasculaires.
Titre: Blocking Interleukin-1beta transiently limits left ventricular dilation and reduces cardiac lymphangiogenesis in a mouse pressure-overload model
Résumé: Blocking inflammatory pathways, e.g. the inflammasome or interleukin (IL)-1{beta}, is a promising therapeutic approach in heart failure (HF). We hypothesized that IL-1{beta} may stimulate cardiac lymphangiogenesis in response to left ventricular (LV) dilation following pressure-overload. Consequently, blocking IL-1{beta} may reduce lymphangiogenesis, delaying resolution of myocardial edema and inflammation, aggravating cardiac fibrosis, and accelerating HF development. Here we investigated the effects of anti-IL-1{beta} treatment during HF development following pressure-overload, induced by transaortic constriction (TAC) in BALB/c mice prone to LV dilation. We examined the molecular mechanisms of IL-1{beta} in macrophages and lymphatic endothelial cells, and assessed links between perivascular fibrosis and lymphatics in HF patients with ischemic or dilated cardiomyopathy (DCM). We found that early anti-IL-1{beta} treatment transiently delayed LV dilation, but did not alter cardiac lymphangiogenesis, hypertrophy, or dysfunction at 8 weeks post-TAC. In contrast, late anti-IL-1{beta} treatment reduced cardiac lymphangiogenesis in response to LV dilation. This was linked to a cell non-autonomous role of IL-1{beta} in promoting cardiac lymphangiogenesis through stimulation of macrophage production and maturation of VEGF-C. Surprisingly, despite reduced lymphatic density in late anti-IL-1{beta}-treated mice, cardiac inflammation, interstitial fibrosis, and dysfunction were not aggravated. Further, we found that perivascular lymphatic density, unaltered by IL-1{beta}, was negatively associated with perivascular fibrosis in HF patients and our TAC model. In conclusion, IL-1{beta} blockage elicited transient functional cardiac benefit when initiated before onset of LV dilation post-TAC in mice. In contrast, late treatment reduced cardiac lymphangiogenesis, but did not significantly accelerate HF development, likely reflecting lymphatic transport dysfunction post-TAC. Our data suggest that the therapeutic window for anti-IL-1{beta} treatment is crucial, as initiation of treatment during the lymphangiogenic response, induced by LV dilation, may diminish the potential cardiac benefit in HF patients. Finally, our data indicate that IL-1{beta}-independent perivascular lymphangiogenesis may limit perivascular fibrosis.
Auteurs: Ebba Brakenhielm, C. Heron, T. Lemarcis, M. Bundalo, O. Laguerre, C. Valentin, M. Valet, J.-B. Michel, P. Mulder, A. Zernecke, V. Tardif San Martin
Dernière mise à jour: 2024-02-21 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.01.535056
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.01.535056.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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