Effet protecteur de la curcumine sur la fibrose myocardique induite par l'exercice chez le rat
La fibrose myocardique (FM) est un processus pathologique caractérisé par un dépôt excessif de matrice extracellulaire (MEC) et une composition déséquilibrée du collagène après une lésion du myocarde. Elle est étroitement liée à diverses maladies cardiaques telles que l'infarctus du myocarde, l'insuffisance cardiaque chronique et la fibrillation auriculaire. La recherche a montré qu'un stress physiologique excessif peut déclencher des réactions inflammatoires dans le tissu myocardique, entraînant une fibrose et une lésion du myocarde. La MAPK P38, membre de la famille des protéines kinases activées par les mitogènes (MAPK), peut être activée en cas de stress pathologique ou physiologique en phosphorylant la protéine kinase 1 activée par les mitogènes et le stress (MSK1) pour activer le facteur nucléaire kappa-B (NF - κ B). NF - κ B est le principal facteur de régulation de la réponse inflammatoire, composé de dimères de protéines NF - κ B/Rel homologues et hétérologues. Après activation, il pénètre dans le noyau et induit le facteur de croissance transformant - β 1 (TGF - β 1) et le facteur de nécrose tumorale - β 1 (TNF - β 1). L'expression de facteurs pro-inflammatoires tels que le facteur de nécrose tumorale - α (TNF - α) et l'interleukine-1 β (IL-1 β), parmi lesquels le TGF - β 1, est le principal inducteur de la fibrose des tissus musculaires dans l'organisme. La curcumine est un composant bioactif extrait de la plante vivace qu'est le curcuma, qui possède diverses activités physiologiques et pharmacologiques telles que des effets antioxydants, anti-inflammatoires, anticancéreux et neuroprotecteurs. Des recherches antérieures menées par l'équipe de recherche ont confirmé que l'intervention de la curcumine pendant l'entraînement peut retarder et inhiber le stress oxydatif et les lésions myocardiques induites par l'exercice excessif. En même temps, elle peut supprimer efficacement la réponse inflammatoire induite par le stress d'un exercice excessif, réduire la teneur en facteurs pro-inflammatoires tels que le TGF - β 1, améliorer la fibrose rénale induite par l'exercice et protéger la fonction/structure rénale. Cette étude a établi un modèle animal de lésions organiques induites par l'exercice à long terme et à haute intensité en utilisant un entraînement sur tapis roulant à charge incrémentielle de 6 semaines. L'objectif était d'étudier le mécanisme par lequel la curcumine régule l'activation et l'expression des protéines liées à la voie de signalisation p38 MAPK/NF - κ B, inhibe la synthèse des facteurs inflammatoires dans le tissu myocardique, atténue le dépôt excessif d'ECM myocardique causé par un exercice de longue durée et de haute intensité, et améliore la fibrose myocardique.

 

Le stress d'un exercice prolongé et excessif oblige le cœur à maintenir un débit cardiaque élevé pendant une longue période. Une dilatation ventriculaire excessive et prolongée entraîne une fibrose myocardique et évolue progressivement vers une lésion myocardique chronique, ce qui augmente considérablement le risque d'arythmie. Breuckmann et al. ont constaté que les amateurs de marathon présentaient un taux d'incidence élevé de fibrose myocardique en utilisant la technologie de renforcement du gadolinium retardé de la résonance magnétique, qui est susceptible de provoquer des lésions myocardiques chez les personnes ordinaires. Rao a découvert que l'exercice de longue durée et de haute intensité induisait des lésions myocardiques chez les rats, et qu'un stress excessif lié à l'exercice perturbait l'équilibre dynamique entre la synthèse et la dégradation de l'ECM dans le tissu myocardique. Le dépôt d'ECM s'est intensifié, induisant une fibrose myocardique. Parallèlement, la concentration de cTnI, un marqueur de lésions myocardiques dans le centre sanguin, a augmenté, entraînant des anomalies de la fonction cardiaque, de la morphologie des tissus et de l'infrastructure. Les changements de poids peuvent refléter l'impact de l'intensité de l'exercice sur l'organisme. Les résultats de cette étude ont montré que les rats du groupe modèle consommaient une grande quantité d'énergie et de substances en raison de l'intensité de l'entraînement dépassant la capacité de l'organisme à supporter la charge de l'exercice, ce qui a entraîné une diminution significative du poids corporel par rapport au groupe témoin. Dans le même temps, la fraction du volume de glycogène myocardique a augmenté et la teneur en cTNI du sérum a augmenté de manière significative. Des changements pathologiques sont également apparus dans la morphologie et l'ultrastructure du tissu myocardique. Le programme d'entraînement à charge incrémentielle sur tapis roulant de 6 semaines adopté dans cette étude a entraîné un dépôt excessif d'ECM et une fibrose myocardique réactive dans le tissu myocardique du rat en raison d'un stress d'exercice excessif, ce qui a entraîné des dommages fonctionnels/structurels au niveau du myocarde. Les résultats ci-dessus sont cohérents avec les conclusions de recherches antérieures.
L'effet cumulatif de la réponse inflammatoire chronique peut déclencher une fibrose myocardique. Le principal membre de la famille des MAPK, la MAPK p38, peut réguler l'expression des gènes apparentés ou la synthèse des protéines au niveau de la transcription ou de la traduction, et jouer un rôle important dans les réponses au stress telles que l'inflammation et l'apoptose cellulaire. Aschar Sobi et al. ont constaté qu'après 6 semaines d'exercices de haute intensité chez la souris, l'expression de la MAPK p38 augmentait, l'infiltration de macrophages apparaissait dans les oreillettes de la souris, l'expression des facteurs inflammatoires TNF-α et IL-1 β augmentait et la fibrose myocardique apparaissait. Parallèlement, après une intervention avec des inhibiteurs de la MAPK p38, la fibrillation auriculaire induite par l'exercice et la fibrose ont été inhibées. NF - κ B, facteur de transcription rapidement inductible, joue un rôle majeur dans la réponse inflammatoire de l'organisme, en régulant l'expression de facteurs inflammatoires tels que TGF - β 1 et TNF - α. Stambe et al. ont découvert que le blocage de l'activation de p38 MAPK peut inhiber efficacement les dommages inflammatoires dans les tissus rénaux. Le TGF-β 1 est le principal inducteur de la fibrose myocardique, et sa surexpression peut perturber l'équilibre entre la synthèse et la dégradation de l'ECM dans le tissu myocardique. Premièrement, elle induit la formation de complexes smad dans le noyau humain, régule l'activation de gènes cibles dans les fibroblastes, synthétise une grande quantité de composants de la MEC tels que le collagène, et conduit à un dépôt excessif de MEC En renforçant l'expression de TIMP-1 et en inhibant l'activité des MMP, la dégradation de la MEC est réduite. Le curcuma a un large éventail d'effets et est souvent utilisé comme épice, additif alimentaire et herbe. La curcumine, un polyphénol bioactif extrait du curcuma, a des effets bénéfiques sur la santé, notamment en inhibant l'inflammation et en luttant contre l'oxydation. Les résultats de cette étude ont montré que, par rapport au groupe témoin, les taux de p38 MAPK et de p-p38 MAPK/p38 MAPK dans le tissu myocardique des rats du groupe modèle ne présentaient pas de changements significatifs, mais montraient une tendance à la hausse. Cependant, l'expression protéique de p-p38 MAPK et NF - κ B p65 a augmenté de manière significative, et le contenu du facteur de fibrose myocardique TGF - β 1 et des facteurs inflammatoires connexes a augmenté, conduisant à un dépôt excessif d'ECM myocardique ; Après intervention avec la curcumine pendant le processus d'entraînement, par rapport au groupe modèle, il n'y a pas eu de changement significatif dans p38 MAPK et p-p38 MAPK/p38 MAPK dans le myocarde de rat, mais ils ont montré une tendance à la baisse. L'expression protéique de p-p38 MAPK et de NF - κ B p65 a été considérablement réduite, et la teneur en TGF - β 1 et en facteurs inflammatoires connexes a diminué en conséquence. Le dépôt d'ECM myocardique a été atténué ; en même temps, la fonction cardiaque, la morphologie des tissus et l'ultrastructure ont toutes été améliorées de manière efficace. Topcu Tarladacalisir et al. ont constaté qu'après une intervention avec de la curcumine chez des rats modèles de colite ulcéreuse, le niveau de phosphorylation de la MAPK p38 a diminué, les caractéristiques de la réponse immunitaire des MAPK ont été rétablies et l'inflammation et la peroxydation des lipides ont été atténuées. Nos recherches précédentes ont confirmé que la curcumine peut effectivement inhiber la réponse inflammatoire rénale causée par le stress d'un exercice excessif chez les rats, réduire les niveaux de facteurs pro-inflammatoires tels que le TGF-β 1 et rétablir l'équilibre entre la synthèse et la dégradation de l'ECM. En résumé, la supplémentation en curcumine pendant un entraînement de haute intensité à long terme peut bloquer efficacement l'apparition et le développement de la fibrose myocardique induite par l'exercice. Son mécanisme possible est que la curcumine inhibe l'activation excessive de p38 MAPK dans le tissu myocardique, réduit l'expression protéique de NF - κ B p65, réduit la synthèse et la sécrétion de facteurs inflammatoires, en particulier le TGF - β 1, qui induit la fibrose myocardique, améliore l'équilibre entre la synthèse et la dégradation de l'ECM, et atténue la fibrose myocardique.
La curcumine peut donc inhiber efficacement la réponse inflammatoire de la myocardite chez les rats soumis à des exercices de longue durée et de haute intensité en régulant la voie de signalisation p38 MAPK/NF - κ B, en atténuant la fibrose myocardique et en protégeant la structure et la fonction cardiaques.