Rôle protecteur du resvératrol contre les anomalies cardiaques induites par l’alcool chez les embryons de zebrafish
Les anomalies cardiaques induites par l’alcool figurent parmi les manifestations cliniques les plus significatives du trouble du spectre de l’alcoolisation fœtale (TSAF), caractérisées par des défauts septaux atrioventriculaires et des déformations coniques artérielles. Le resvératrol, un polyphénol issu de la plante médicinale chinoise Polygonum cuspidatum, est reconnu pour ses effets bénéfiques sur le système cardiovasculaire. Il améliore la dysfonction cardiaque, l’hypertrophie myocardique et la surcharge pressionnelle, inhibe l’agrégation plaquettaire, prévient l’athérosclérose et neutralise les radicaux libres. Cependant, ses effets sur les anomalies cardiaques induites par l’alcool durant la cardiogenèse restent méconnus. Les embryons de zebrafish, avec leur transparence corporelle, leur fécondation in vitro et leurs cycles reproductifs courts, constituent un modèle idéal pour la recherche cardiovasculaire. La méthode d’administration par immersion de l’alcool, utilisée chez ces embryons, est non invasive contrairement aux protocoles appliqués chez les rongeurs.
Cette étude visait à explorer l’effet protecteur du resvératrol contre les anomalies cardiaques alcoolo-induites durant la formation cardiaque du zebrafish. Des zebrafish (Danio rerio ; souche AB) ont été élevés dans des systèmes automatisés à 28,5 °C avec un cycle lumineux de 14 heures/10 heures (jour/nuit). Les embryons ont été collectés après ponte. Des solutions alcoolisées (1 % et 2 %) ont été préparées à partir d’éthanol à 95 % dilué dans de l’eau système. Le resvératrol (0,3 g) a été dissous dans 10 L d’eau système pour obtenir une solution saturée (0,03 g/L).
Dans les 2 heures suivant la ponte, des œufs fécondés ont été répartis en six groupes (20 embryons/groupe) et exposés à différentes combinaisons jusqu’à 3 jours post-fécondation (jpf) : 0 alcool + 0 resvératrol (témoin), 1 % alcool + 0 resvératrol, 2 % alcool + 0 resvératrol, 0 alcool + resvératrol (0,03 g/L), 1 % alcool + resvératrol (0,03 g/L) et 2 % alcool + resvératrol (0,03 g/L). À 3 jpf, 10 embryons par groupe ont été sélectionnés aléatoirement pour des analyses morphologiques et la mesure de la fréquence cardiaque. L’œdème péricardique a été défini comme une accumulation anormale de liquide autour des cavités cardiaques. La longueur corporelle a été mesurée à l’aide d’un réticule calibré. La fréquence cardiaque a été enregistrée manuellement pendant 1 minute. Les images ont été acquises par microscope inversé. Les embryons ont ensuite été traités pour l’extraction d’ARNm, la transcription inverse (RT) en ADNc et la quantification par PCR quantitative (RT-qPCR). Trois expériences indépendantes ont été réalisées en triple.
À 3 jpf, l’ARN total a été extrait à partir de 10 embryons entiers avec le réactif TRIzol. 500 ng d’ARN ont été rétrotranscrits en ADNc à l’aide du kit PrimeScript RT. Les réactions de PCR quantitative ont été effectuées avec 1 µL d’ADNc, le mélange Power SYBR Green et 0,5 mmol/L de chaque amorce. Les séquences des amorces (Synthétisées par Sunny Biotechnology Co., Ltd.) étaient les suivantes : bmpr2b (Forward : 5′-GGCTCTGCTCACTGCTTCTG-3′, Reverse : 5′-TGCGATGGCGTTGTGGTAAC-3′), hand2 (Forward : 5′-GAGTTTAGTTGGAGGGTTTCCCCACC-3′, Reverse : 5′-GTAGTGCGAATGGTCGAGCCCG-3′), tbx5a (Forward : 5′-CAGACAAACAGAATGCAGCCGTCA-3′, Reverse : 5′-ACTTTGAAGCTGGGAAACATCCGC-3′), et β-actine (Forward : 5′-CGAGCTGTCTTCCCATCCA-3′, Reverse : 5′-TCACCAACGTAGCTAGCTGTCTTTCTG-3′). L’amplification a été réalisée sur LightCycler 480, avec la β-actine comme contrôle interne.
Les analyses statistiques ont été effectuées avec GraphPad Prism 7.0. Les différences de longueur corporelle et de fréquence cardiaque ont été évaluées par le test t de Student. Les données d’expression génique ont été analysées par ANOVA unidirectionnelle ou bidirectionnelle. Une valeur de p < 0,05 a été considérée significative.
Un œdème péricardique marqué, apparaissant comme une bulle transparente autour du cœur, a été observé dans les groupes exposés à l’alcool, plus sévère à 2 % qu’à 1 %. L’addition de resvératrol a atténué partiellement cet œdème dans le groupe 1 % alcool + resvératrol, mais pas à 2 %. Les différences intergroupes n’ont pas atteint de significativité statistique. Les embryons exposés à l’alcool présentaient une longueur corporelle réduite à 3 jpf. Le resvératrol a significativement restauré cette longueur à 1 % (p = 0,046) et 2 % (p < 0,001).
La fréquence cardiaque était plus élevée sous alcool que chez les témoins. Le resvératrol a normalisé cette tachycardie à 1 % (p = 0,011), sans effet significatif à 2 %.
L’analyse de l’expression de gènes cardiaques (bmpr2a, bmpr2b, gata5, hand2, nkx2.5, tbx1, tbx5a) a révélé des variations significatives pour bmpr2b, hand2 et tbx5a. Le resvératrol a augmenté l’expression de bmpr2b (p < 0,001 à 1 % et 2 %), hand2 (p = 0,019 à 1 % ; p = 0,003 à 2 %) et tbx5a (augmentation à 1 %, diminution légère à 2 %).
Cette étude démontre que le resvératrol atténue les anomalies morphologiques et fonctionnelles induites par l’alcool chez le zebrafish, notamment la réduction de longueur corporelle, l’œdème péricardique et la tachycardie. Ces effets protecteurs, plus marqués à 1 % d’alcool qu’à 2 %, pourraient impliquer une modulation de l’expression de gènes clés de la cardiogenèse. Ces résultats éclairent le potentiel thérapeutique du Polygonum cuspidatum contre le TSAF.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000194