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Échographie du cœur indiquant une éventuelle pathologie de la valve aortique du cœur. Shutterstock

Les minéraux déposés sur les valves cardiaques diffèrent entre les hommes et les femmes

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde. Plus de 280 000 valves cardiaques sont remplacées chaque année, généralement en raison d’une sténose valvulaire, c’est-à-dire lorsque l’ouverture de la valve se rétrécit et se durcit en raison du dépôt de minéraux.

En cas de sténose valvulaire, le cœur doit fournir un plus grand effort afin de pomper le sang dans tout l’appareil circulatoire, augmentant ainsi le risque d’infarctus du myocarde, d’accident vasculaire cérébral, ou de mort. La chirurgie est donc la seule option possible.

Les valves cardiaques sont remplacées lorsque les dépôts minéraux entravent leur fonctionnement. Shutterstock

Nous avons récemment publié un article dans la revue Acta Biomaterialia qui présente nos résultats d’analyse sur 33 valves cardiaques de patients qui ont dû subir une intervention chirurgicale en raison d’une sténose sévère. Étonnamment, nous avons constaté que le type de minéraux présents dans les valves des hommes et des femmes était différent, et que les minéraux se développaient plus lentement chez les femmes que chez les hommes.

S’ils sont confirmés à plus grande échelle, ces résultats de recherche préliminaires pourraient aider les chercheurs et les médecins à développer de nouvelles techniques pour diagnostiquer et traiter les maladies différemment selon le sexe du patient.


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Diagnostic des maladies valvulaires

La progression de la maladie valvulaire est généralement surveillée à l’aide de scanneurs qui permettent aux médecins d’évaluer l’étendue des dépôts minéraux, mesurée par le degré de « dureté » de la valve. Notre découverte selon laquelle les minéraux se développent plus lentement chez les femmes que chez les hommes est conforme à un autre facteur déjà connu : pour le même degré de gravité de sténose, les femmes ont moins de dépôts minéraux que les hommes. Cela signifie que les maladies valvulaires chez les femmes seront toujours détectées à des stades ultérieurs que chez les hommes, à moins que nous ne trouvions de nouvelles techniques de diagnostic qui tiennent compte de cette différence.

La différence la plus frappante que nous avons observée était qu’un type de minéral était présent presque exclusivement dans les valves des femmes. Les minéraux déposés dans les valves cardiaques sont un mélange d’ions calcium et phosphate dans diverses proportions. Le minéral le plus abondant est appelé hydroxyapatite, et il est à peu près le même que celui que nous avons dans nos os et nos dents.

Plusieurs valves masculines ont montré presque exclusivement la présence d’hydroxyapatite. Cependant, 85 % des valves féminines que nous avons analysées comprenaient également un minéral appelé phosphate dicalcique dihydraté, qui est généralement stable dans des environnements plus acides que l’hydroxyapatite. En revanche, seulement 15 % des valves masculines que nous avons analysées présentaient des traces de phosphate dicalcique dihydraté dans leur composition.

Bien que nous ignorons la cause, cette différence est frappante et mérite d’être explorée davantage, en particulier parce que le phosphate de dicalcium dihydraté est plus soluble que l’hydroxyapatite. Cela signifie qu’il pourrait être plus facile de traiter les calcifications trouvées chez les femmes si des approches ciblées étaient adoptées.

Les valves cardiaques artificielles doivent souvent être remplacées, car l’accumulation de dépôts minéraux peut limiter leur efficacité. Shutterstock

Analyse synchrotron

Nous avons pu trouver ces différences entre les calcifications féminines et masculines grâce à deux facteurs : nous avons abordé l’analyse des minéraux avec une technique qu’aucun autre chercheur dans le domaine n’avait utilisée auparavant, et nous avons eu la chance de collaborer avec Adel Schwertani, chirurgien cardiaque de la Division de médecine expérimentale de l’Université McGill, qui nous a donné des échantillons d’hommes et de femmes à analyser.

La technique est appelée spectroscopie NEXAFS (Near Edge X-Ray Absorption Fine Structure Spectroscopy). Cette technique ne peut être utilisée qu’en combinaison avec un synchrotron, une grande machine qui fait tourner les électrons en cercles de plusieurs kilomètres de diamètre. Pendant leurs déplacements, ces électrons génèrent de la lumière qui peut être utilisée pour analyser des matériaux.

Il n’y a que très peu d’installations de recherche synchrotron dans le monde, et nous avons utilisés la source lumineuse canadienne. Nous utilisons ce centre de recherche présent en Saskatchewan depuis plusieurs années afin d’analyser différents types de calcifications pathologiques.

NEXAFS est une excellente technique pour examiner les calcifications pathologiques parce que ces calcifications contiennent des minéraux assez similaires les uns aux autres. De plus, ces minéraux sont souvent non cristallins, ce qui les rend difficiles à distinguer les uns des autres en utilisant d’autres techniques de caractérisation.

Des découvertes surprenantes

La collaboration avec le Dr Schwertani et son doctorant Kashif Khan a été cruciale, car ils nous ont fourni des échantillons qui comprenaient une gamme de patients souffrant de maladies, d’âge et de sexe différents.

Si nous avions analysé une gamme de patients moins diversifiée, nous n’aurions pas fait ces découvertes surprenantes ; nous ne sommes pas partis de l’hypothèse qu’il y avait des différences liées au sexe. Les résultats ont été une vraie surprise pour nous, et ils ont été possibles grâce à l’inclusion de la diversité dans la conception du projet.

Ce fut une découverte cruciale pour nous qui est en accord avec de nombreux articles montrant que l’inclusion de la diversité améliore la qualité de la recherche scientifique. Dans la recherche liée à la santé, la diversité des échantillons peut améliorer notre compréhension du mécanisme de la maladie et aider à développer de nouvelles approches de diagnostic et de traitement des maladies.

Dans nos travaux futurs, nous aimerions mieux comprendre la signification et le mécanisme derrière ces différences liées au sexe : en utilisant la culture cellulaire et des modèles d’animaux, nous explorerons les raisons possibles derrière la différence observait entre les sexes et testerons différentes méthodes de diagnostic et de traitement.

De toute évidence, la diversité des sources cellulaires et des animaux sera l’aspect primordial de conception de cette étude.

This article was originally published in English

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