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International audience; The transient receptor potential Melastatin 4 (TRPM4) channel is a calcium-activated non-selective cation channel expressed widely. In the heart, using a knock-out mouse model, the TRPM4 channel has been shown to be involved in multiple processes, including β-adrenergic regulation, cardiac conduction, action potential duration and hypertrophic adaptations. This channel was recently shown to be involved in stress-induced cardiac arrhythmias in a mouse model overexpressing TRPM4 in ventricular cardiomyocytes. However, the link between TRPM4 channel expression in ventricular cardiomyocytes, the hypertrophic response to stress and/or cellular arrhythmias has yet to be elucidated. In this present study, we induced pathological hypertrophy in response to myocardial infarction using a mouse model of Trpm4 gene invalidation, and demonstrate that TRPM4 is essential for survival. We also demonstrate that the TRPM4 is required to activate both the Akt and Calcineurin pathways. Finally, using two hypertrophy models, either a physiological response to endurance training or a pathological response to myocardial infarction, we show that TRPM4 plays a role in regulating transient calcium amplitudes and leads to the development of cellular arrhythmias potentially in cooperation with the Sodium-calcium exchange (NCX). Here, we report two functions of the TRPM4 channel: first its role in adaptive hypertrophy, and second its association with NCX could mediate transient calcium amplitudes which trigger cellular arrhythmias.

Alteration in intracellular calcium handling contributes to contractile dysfunction in heart failure (HF). In vitro lipid bilayer studies with reconstituted ryanodine receptor (RyR) reveal that these channels are more spontaneously active in HF compared to control.Here, spontaneous Ca2+ sparks have been characterized to evaluate RyR cluster activity in situ in a mice post-myocardial infarction (PMI) HF model. PMI mice showed reduced ejection fraction and their cardiomycytes were hypertrophied. Ca2+ transient amplitude and SR Ca2+ load were depressed, as well as the spontaneous Ca2+ spark frequency in intact cardiomycytes of PMI mice. However, both the fractional release and Ca2+ wave frequency were elevated, suggesting an increased RyR activity. In agreement, in permeabilized cardiomyocytes, which enabled internal solution controlling, Ca2+ sparks displayed a higher frequency in HF cells, whereas SR Ca2+ content were comparable under these conditions. To resolve the discrepancy, Ca2+ spark frequency in intact cells was normalized to SR Ca2+ load in each cell. While the reduced SR Ca2+ content in intact cells might account for the reduced Ca2+ spark frequency, it could also be attributable to the cytosolic environment in intact cells. In fact, HF is associated to metabolic changes that may affect RyR function. This was further strengthened by the observation that Ca2+ spark frequency was remarkably decreased by using an internal failing solution containing less ATP as found in HF models.Together, although the RyR channels isolated from failing heart may display more activity, our results suggest that in intact cells, concomitant alterations in intracellular media composition together with SR Ca2+ load are likely to mask those effects at the Ca2+ spark level. However, once one spark is generated, the probability of triggering an arrhythmogenic Ca2+ wave is elevated in PMI cardiomyocytes.

Les arythmies ventriculaires gauches representent une des principales causes de deces chez les patients atteint de la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD). Dans le muscle squelettique, nous avons mis evidence une augmentation de la s-nytrosylation du canal calcique de type 1 du reticulum sarcoplasmique (RS), le recepteur a la ryanodine (RyR1), a l’origine d’une augmentation de la fuite spontanee du Ca2+ du RS (Bellinger et al (2009), Nature Med,). L’objectif de ce travail, a ete de determiner si une s-nytrolsylation accrue de l’isoforme cardiaque du RyR (RyR2) pouvait rendre compte des arythmies ventriculaires chez des souris deficientes en dystrophine, les souris mdx. En western blot, l’augmentation de la s-nytrosylation du RyR2 dans les cœurs de souris mdx apparait des l’ages de 40 jours. Cette s-nytrosylation est associee a la dissociation de la sous-unite regulatrice du RyR2, la calstabin 2 (ou FKBP12.6), et est a l’origine d’une augmentation de la fuite spontanee du Ca2+ du RS, mesuree par microscopie confocale (Fluo-4) sur des cardiomyocytes ventriculaires isoles. 10 jours de traitement par voie orale avec le S107 (Rycal) qui stabilise la liaison de la calstabin 2 avec le RyR2, empeche la fuite du Ca2+ du RS, normalise la signalisation Ca2+, et previent le declenchement d’arythmies induit par une stimulation adrenergique que ce soit au niveau cellulaire (Isoprenaline : 100 nM) ou in vivo (Isoprenaline : 2 mg/kg). En conclusion, des les premiers stades de la pathologie, la s-nytrosylation du RyR2 induit la dissociation de la calstabin 2 du RyR2 et augmente la fuite diastolique de Ca2+ ce qui dans des conditions de stress augmente la prevalence des arythmies. Une normalisation precoce de la fonction du RyR2 apparait comme une cible therapeutique nouvelle dans la prevention des phenomenes arythmogenes au cours de la DMD.

Introduction Nous avons montre que le syndrome metabolique (SM), induit experimentalement par une alimentation enrichie en fructose 60% (F), etait associe a une augmentation de la pression arterielle, une fibrose cardiaque et une hyperproduction d'especes oxygenees reactives, et que ces manifestations etaient prevenues par l'administration d'un extrait polyphenolique total de vin (EPV, 21mg/kg/jour) ou de polyphenols purs (2mg/kg/jour). Cependant, aucune alteration fonctionnelle ou morphologique n'a ete retrouvee in vivo par echocardiographie. Toutefois, nos donnees recentes indiquent que la contractilite des cardiomyocytes isoles peut etre alteree, meme en absence de manifestations echocardiographiques (Andre et al., 2010). Nous avons donc determine les parametres-cles du couplage excitation/contraction de cardiomyocytes isoles apres 2, 8 et 13 semaines de regime F, ainsi que les effets preventifs eventuels de l'EPV. Materiels et methodes La fraction de raccourcissement cellulaire (FRC) et les modifications du Ca2 + cytosolique (Indo-1) des cardiomyocytes ont ete determinees simultanement sous stimulations en champ (0,5 Hz, 22°C, 1,8mM Ca 2+ ). Resultats Chez les animaux temoins (C), la FRC ete similaire a 2 et 8 semaines, avant de decroitre spontanement a 16 semaines. Chez les animaux F, la FRC a ete significativement diminuee par rapport au groupe C a 2, 8 et 13 semaines, la difference entre C et F etant maximale a 8 semaines. De plus, chez les rats F, les vitesses de contraction et de relaxation ont ete diminuees et le re-captage du Ca2 + cytosolique ralenti (augmentation de Tau), suggerant une alteration des pompes Serca2a. Chez les rats C, l'EPV diminue la vitesse de relaxation et le recaptage calcique a 8 semaines. Chez les rats F, l'EPV previent l'alteration du FRC et le ralentissement de contraction et de relaxation, tout en accentuant le ralentissement du recaptage calcique. Conclusion La contractilite et la cinetique calcique des cardiomyocytes sont alterees precocement par un regime inducteur du SM. Un EPV anti-oxydant previent l'alteration de contractilite.

Les effets bénéfiques des inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IEC) sur la mortalité, la morbidité et la qualité de vie des patients en insuffisance cardiaque ont largement été démontrés. Toutefois, le rôle des IEC sur l’incidence des arythmies ventriculaires n’a pas été clairement établi. Le but de ce travail a été d’évaluer les effets du delapril (un IEC) sur les arythmies ventriculaires et les troubles de conduction dans un modèle murin d’infarctus du myocarde (IM).Méthodes et RésultatsDes souris en insuffisance cardiaque, après ligature de la coronaire gauche (souris IM), ont été comparées à des souris contrôles. Les souris IM sont caractérisées par une hypertrophie cardiaque (échocardiographie) et une augmentation significative de la mortalité. Les analyses des coupes histologiques révèlent une augmentation de la fibrose interstitielle associée à une augmentation des ARNm codants pour le collagène I et III. Les mesures électrophysiologiques in vivo (ECG de surface, explorations endocavitaires) montrent un allongement des intervalles QTc et QRS, une augmentation du nombre d’arythmies ventriculaires et des blocs atrio-ventriculaires (BAV), ainsi qu’une altération des intervalles Atrio- Hissien (AH) et Hissien-Ventriculaire (HV). Les mesures réalisées en patch-clamp sur des cardiomyocytes ventriculaires isolés révèlent une hypertrophie cellulaire, une dépolarisation du potentiel de membrane et un allongement du potentiel d’action, en accord avec une diminutiondu courant rectifiant entrant potassique de fond (Ik1).Le traitement des souris IM avec une dose non-hypotensive (6mg/kg/jour) de delapril, 24h après la chirurgie et ce, pendant 6 semaines : (i) améliore la survie (87% chez les souris IM-delapril vs. 62%chez les souris IM; P