La fonction contractile du cardiomyocyte requiert un contrôle local du rapport ATP/ADP au niveau des ATPases du réticulum sarcoplasmique (SERCA) et des ATPases des myofilaments. Les principaux systèmes, contrôlant l’approvisionnement des ATPases en énergie, sont les créatines kinases et la canalisation directe (CD) des nucléotides adényliques entre les mitochondries et les ATPases. Il semblerait que l’architecture cellulaire joue un rôle primordial dans l’efficacité de la CD. Etant donné que cette architecture subit des remaniements au cours de la période postnatale, nous avons étudié la mise en place de la signalisation énergétique et de l’architecture du cardiomyocyte de souris au cours du développement (3, 7, 21, 42 et 63 jours).

L’efficacité de la CD a été étudiée sur fibres ventriculaires perméabilisées. L’évaluation de l’apport d’énergie à SERCA par la CD repose sur la mesure de la charge calcique du réticulum sarcoplasmique (RS) qui est révélatrice de l’efficacité du système énergétique. Le rendement du système au niveau des myofilaments est estimé, pour sa part, en suivant la tension de rigor des fibres à mesure que la concentration d’ATP est diminuée dans le milieu. A sept jours, la CD, entre les mitochondries et SERCA, est aussi efficace que chez l’adulte (l’estimation à trois jours n’a pu être réalisée en raison de l’immaturité du RS) ; elle est en revanche significativement moins efficace à trois jours qu’à sept jours au niveau des myofilaments. En effet, la concentration de MgATP pour laquelle apparaît la tension de rigor diminue de 8,1±1,4 fois à sept jours et de seulement 4±0.6 fois à trois jours. Cependant, l’étude de la fonction mitochondriale, par mesure de consommation d’oxygène ou de l’activité enzymatique, a montré qu’il n’existe pas de différence notable entre les mitochondries de trois et sept jours. L’observation des cardiomyocytes par microscopie électronique a révélé que l’architecture cellulaire n’est pas bien organisée à trois jours alors que celle-ci semble mature à une semaine.

Ces résultats démontrent, globalement, que l’organisation architecturale des cardiomyocytes, nécessaire pour des régulations énergétiques efficaces, se met en place entre trois et sept jours chez la souris.