Ciguatoxines : une étude relève des effets sur le calcium et le rythme cardiaque

Le calcium du cœur perturbé

Cette étude montre que deux ciguatoxines purifiées, nommées CTX-1B et CTX-3C, modifient la gestion du calcium dans les cellules cardiaques. Le calcium intervient dans la contraction du muscle du cœur : quand il est mal régulé, les battements s'en trouvent perturbés. Sur des cellules cardiaques humaines produites à partir de cellules souches, les toxines augmentent rapidement le calcium au repos. À 5 nanomolaires, la concentration la plus élevée testée, les pics de calcium deviennent plus fréquents, leur amplitude diminue, la contraction est altérée et l'organisation des sarcomères, les unités contractiles des fibres musculaires, est perturbée.

L'étude examine aussi le canal RyR2, un canal du cœur qui libère du calcium à l'intérieur de la cellule. Sur des membranes artificielles, la CTX-1B, à 1 nanomolaire, prolonge les ouvertures de ce canal lorsque le calcium est au repos, et modifie son fonctionnement après une activation par l'ATP, une molécule utilisée par la cellule. Ces résultats suggèrent que la toxine agit directement sur la façon dont le canal s'ouvre et se ferme.

Chez le rat, une injection intraveineuse de CTX-1B, à la dose de 0,13 nanogramme par gramme de poids corporel, provoque un ralentissement du rythme cardiaque, des extrasystoles (battements prématurés des oreillettes et des ventricules), des troubles de la conduction entre oreillettes et ventricules, et un flutter auriculaire (un trouble du rythme). L'échographie montre une déformation et une relaxation altérées du muscle cardiaque, alors que la fraction d'éjection, la part du sang expulsée à chaque battement, reste préservée.

Trois types d'expériences

Il s'agit d'expériences de laboratoire et sur animal, et non d'un essai chez l'humain ni d'un suivi de population. Les chercheurs ont utilisé des cellules cardiaques humaines issues de cellules souches pluripotentes induites, des membranes lipidiques artificielles sur lesquelles ils ont isolé le canal RyR2 d'origine porcine, des nappes de tissu cardiaque exposées à la toxine, puis des rats. Les toxines sont purifiées, c'est-à-dire isolées avant d'être testées.

Une simulation informatique, appelée docking moléculaire, prédit où une molécule peut se fixer sur une protéine. Elle place ici une zone d'interaction de la CTX-1B dans la partie du canal qui traverse la membrane, près d'éléments qui réagissent aux signaux chimiques. Il s'agit d'une prédiction, non d'une observation directe. Le résumé ne précise ni le nombre de cellules, de tissus ou d'animaux utilisés, ni la durée des expériences.

Un mécanisme possible en plus d'un autre

Le mécanisme déjà admis dans la ciguatera repose sur l'activation durable des canaux sodiques dépendants du voltage, qui laissent entrer du sodium dans la cellule. Les auteurs proposent que le calcium mal régulé par le canal RyR2 en soit un facteur complémentaire. Si cette piste se confirme, elle pourrait aider à expliquer les troubles électriques et mécaniques du cœur observés lors de la ciguatera. L'étude le suggère sans le démontrer.

Ce que l'étude ne prouve pas

Les auteurs présentent leurs mécanismes comme des pistes vraisemblables, et non comme un mécanisme établi. Une seule étude ne suffit pas à trancher la question, et ces résultats doivent être confrontés à d'autres travaux.

D'autres limites découlent de la méthode. Les expériences se déroulent en laboratoire, sur des cellules et des membranes artificielles, puis chez le rat : un résultat sur l'animal ou en laboratoire ne vaut pas automatiquement pour l'humain. La simulation de docking ne montre pas la fixation réelle de la toxine. Les doses sont exprimées en nanomolaires ou en nanogrammes par gramme ; le résumé ne les relie pas à une exposition humaine ni à une consommation de produits de la mer. Enfin, seules deux ciguatoxines ont été testées, et une seule chez le rat.

Des questions encore ouvertes

Le résumé ne décrit pas les suites prévues par les auteurs. Restent notamment à vérifier le rôle du canal RyR2 chez les personnes atteintes de ciguatera, l'effet des autres ciguatoxines, et la place de ce mécanisme par rapport à l'activation des canaux sodiques. Ces points relèvent de travaux qui ne sont pas décrits dans le résumé.