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La photosynthèse, nouvel espoir dans la lutte contre les maladies cardiaques

Crédits : iStock

Dans le cadre de la recherche de meilleurs traitements pour les maladies cardiaques, la principale cause de décès dans le monde, de nouvelles études menées par l’Université de Stanford offrent des résultats prometteurs en exploitant les bactéries photosynthétiques et la lumière, une stratégie pour le moins inouïe.

Les chercheurs ont constaté qu’en injectant un type de bactéries dans les cœurs de rats anesthésiés atteints de maladies cardiaques, puis en l’utilisant pour déclencher la photosynthèse, ils ont pu augmenter le flux d’oxygène et améliorer la fonction cardiaque. « C’est un système de recyclage », affirme Joseph Woo, président de la chirurgie cardiothoracique à Stanford. « Vous livrez les bactéries, elles prennent du dioxyde de carbone et avec de l’énergie de la lumière, elles forment de l’oxygène. »

D’après Woo, ce concept inédit a été réalisé par les scientifiques qui recherchent de nouvelles façons de délivrer de l’oxygène au cœur lorsque le flux sanguin est restreint. Cette maladie connue sous le nom d’ischémie cardiaque est le plus souvent causée par une maladie coronarienne. « Nous avons pensé qu’il y avait une relation intéressante », a-t-il déclaré. « Dans la nature, les humains exhalent le dioxyde de carbone et les plantes le transforment en oxygène. Au cours d’une crise cardiaque, le muscle essaie toujours de pomper. Il y a du dioxyde de carbone, mais pas d’oxygène. Nous nous sommes demandé s’il existait un moyen d’utiliser les cellules végétales et de les mettre à disposition des cellules cardiaques pour produire de l’oxygène provenant du dioxyde de carbone. »

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Les chercheurs ont d’abord essayé de broyer des épinards et des choux et les combiner chacun avec des cellules cardiaques dans un plat. Mais les chloroplastes (les organes photosynthétiques) de ces plantes n’étaient pas assez stables pour survivre en dehors de la cellule végétale. Ensuite, les chercheurs ont essayé avec des bactéries photosynthétiques appelées cyanobactéries. Ils ont répété les mêmes tests pour voir si ces bactéries photosynthétiques avaient la capacité de survivre avec des cellules cardiaques dans un plat. « Cela semblait un peu utopique, mais cela a très bien marché », déclare le chirurgien.

La série d’expériences suivante a consisté à injecter les cyanobactéries dans les cœurs des rats malades d’ischémie cardiaque. Ils ont ensuite comparé la fonction cardiaque des rats avec leurs cœurs exposés à la lumière pendant moins de vingt minutes à ceux qui étaient gardés dans le noir. « Le groupe qui a reçu la bactérie plus la lumière a eu plus d’oxygène et le cœur a mieux fonctionné », a déclaré Woo. La bactérie s’est dissipée dans les 24 heures, mais la fonction cardiaque améliorée a continué pendant au moins quatre semaines d’après les résultats.

Les chercheurs cherchent à étudier comment appliquer ce concept aux êtres humains et comment délivrer une source lumineuse au cœur humain. Ils examinent également le potentiel d’utilisation de chloroplastes artificiels pour éliminer l’utilisation de bactéries.