La thérapie cellulaire constitue un réel espoir dans la prévention et le traitement de la dysfonction cardiaque. Nous avons développé un modèle ex vivo permettant d’étudier le role des cardiomyocytes et des fibroblastes humains adultes sur le devenir des progéniteurs cardiaques.

Les cardiomyocytes maintenus en culture en absence de fibroblastes se « dédifférencient » puis se « redifférencient ». Ce processus de redifférenciation est inhibé en présence des fibroblastes.

Des cellules souches embryonnaires de primates ORMES-2 ont été génétiquement modifiées pour exprimer la GFP sous contrôle transcriptionnel du promoteur de l’actine-⍺-cardiaque et sélectionnées sur leur capacité à exprimer SSEA-1 après traitement au BMP2. Les progéniteurs cardiaques sélectionnés ont été ensemencés sur des cultures de 4 semaines de cardiomyocytes, de fibroblastes cardiaques ou de cardiomyocytes/fibroblastes humains et maintenus en culture 4 semaines supplémentaires. Après 2 semaines, la présence de cellules GFP positives dans les trois types de culture indique que les progéniteurs cardiaques ont bénéficié de l’environnement paracrine des différentes cellules pour poursuivre leur différenciation. Après 4 semaines, les progéniteurs cardiaques sont alignés et présentent un aspect allongé lorsqu’ils sont sur des cardiomyocytes/fibroblastes ou des fibroblastes suggérant un contrôle de leur forme par les fibroblastes. La présence de cardiomyocytes permet aux progéniteurs de développer un appareil sarcomérique strié aux lignes Z régulièrement espacées de 2μm. Ces progéniteurs bien sarcomerisés et alignés expriment la connexine-43 à leur membrane. Cette Cx43 membranaire est phosphorylée contrairement à la Cx43 cytosolique qui est déphosphorylée. A la membrane, la cadherine est associée à la Cx43 indiquant la mise en place de plusieurs acteurs des complexes jonctionnels entre les progéniteurs cardiaques et les cellules hôtes.

Si les cardiomyocytes sont nécessaires à la maturation de l’appareil sarcomerique des progéniteurs cardiaques, les fibroblastes semblent contrôler leur forme et leur capacité à constituer des complexes jonctionnels. Ainsi, à la différence de ce qui est observé pour les cardiomyocytes matures maintenus en culture, la maturation structurale et fonctionnelle des cellules progénitrices cardiaques est dépendante de la présence conjointe de myocytes et de fibroblastes cardiaques.