Approche Omique de la fibrillation atriale

La fibrillation atriale (FA) est un problème de santé publique majeur dans le monde entier. Le remodelage électrique, structurel et neuronal est sous-jacent à la myopathie atriale. La pharmacothérapie actuelle est souvent inefficace en raison du manque de connaissance de la pathophysiologie de la FA.Pour comprendre comment se réalise le remodelage atrial, une approche Omique qui explore le transcriptome, l'épigénome (méthylome et microOme) et le génome de patients atteints de FA a été réalisée. Parallèlement, le phénotype de vieux rats spontanément hypertendus (SHRs) a été caractérisé et une étude pharmacologique avec la décitabine (5-Aza-2'-deoxycitidine) a été menée. Les patients atteint de FA présentent un profil transcriptomique et d'expression de miRNA alteré dans l'oreillete gauche (OG), soulignant le rôle important d'un processus de "œmorphogénèse de la structure anatomique". L'expression réduite de Pitx2 était inversement corrélée à la taille de l'OG et ne pouvait pas être expliquée ni par le facteur de transcription ni par la surexpression de Smyd2, une cible de miR-519b. Les SHRs, similairement aux observations chez l'homme, ont développé des arythmies dépendantes de l'âge associées au remodelage atrial et ventriculaire gauche. La FA a été trouvée associée à l'hyperméthylation du promoteur de Pitx2 à la fois chez l'homme et chez les SHRs. L'agent hyperméthylant décitabine a amélioré le profil arhytmique de l'ECG et les activités SOD, et la réduction de la fibrose dans le ventricule gauche des SHRs. En utillisant une approche NGS basée sur un panel personnalisé de 55 gènes candidats à la myopathie atriale dans une cohorte de 94 patients atteints de FA, 11 nouvelles variantes faux-sens potentiellement pathogènes impliqués dans le remodelage structurel ont été identifiés. Des études fonctionnelles de ces variants ont débuté. Trois patients sont également des porteurs de variantes dans les gènes connus de FA. Les résultats actuels suggèrent que 1) la régulation épigénétique peut jouer un rôle dans la pathophysiologie de la FA 2) les agents hypométhylants doivent être considérés comme une nouvelle thérapie de la FA 3) une approche Omique peut aider à découvrir de nouveaux mécanismes sous-jacents à la myopathie atrialeAtrial fibrillation (AF) is a major public health care problem worldwide. Electrical, structural, and neural remodeling underlie atrial myopathy. Current pharmacotherapy is often ineffective due to the lack of knowledge of AF pathophysiology. To understand how atrial remodeling occurs, an Omic approach that explore the transcriptome, epigenome (methylome and microOme) and genome of AF patients was performed. In parallel, ageing spontaneously hypertensive rats (SHRs) were phenotypically characterised and a pharmacological study with decitabine (5-Aza-2’-deoxycitidine) was conducted. AF patients presented an altered transcriptomic and microRNA expression profile in the left atria (LA), emphasizing the important role of an "anatomical structure morphogenesis" process. The Pitx2 reduced expression was inversely correlated with LA size, and could not be explained by transcriptor factor. Smyd2 is a target of miR-519b-3p. SHRs, similar to what is observed in humans, developed age-dependent arrhythmias associated with left atrial and ventricular remodeling. AF was found to be associated with Pitx2 promoter hypermethylation both in humans and in SHRs. The hypomethylating agent decitabine improved ECG arrhythmic profiles and superoxide dismutase activities, and reduced fibrosis in the left ventricle of SHRs. Using a next-generation sequencing approach based on a custom panel of 55 atrial myopathy candidate genes in a cohort of 94 AF patients, 11 novel potentially pathogenic missense variants involved in structural remodeling were identified. Functional studies of these variants have started. Three patients were also carriers of variants in known AF-causing genes. The present results suggest that 1) epigenetic regulation may play a role in the pathophysiology of AF 2) hypomethylating agents have to be considered as a new AF therapy 3) an Omic approach may help to uncover new mechanisms underlying atrial myopath

PITX2 and atrial fibrillation: from palpitations to methylation

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Calcium Signaling in Cardiomyocyte Function

Rhythmic increases in intracellular Ca2+ concentration underlie the contractile function of the heart. These heart muscle-wide changes in intracellular Ca2+ are induced and coordinated by electrical depolarization of the cardiomyocyte sarcolemma by the action potential. Originating at the sinoatrial node, conduction of this electrical signal throughout the heart ensures synchronization of individual myocytes into an effective cardiac pump. Ca2+ signaling pathways also regulate gene expression and cardiomyocyte growth during development and in pathology. These fundamental roles of Ca2+ in the heart are illustrated by the prevalence of altered Ca2+ homeostasis in cardiovascular diseases. Indeed, heart failure (an inability of the heart to support hemodynamic needs), rhythmic disturbances, and inappropriate cardiac growth all share an involvement of altered Ca2+ handling. The prevalence of these pathologies, contributing to a third of all deaths in the developed world as well as to substantial morbidity makes understanding the mechanisms of Ca2+ handling and dysregulation in cardiomyocytes of great importance.status: publishe