Groupe de recherche sur l’insuffisance cardiaque

L’insuffisance cardiaque (IC), dont l’incidence comme la prévalence sont en hausse, demeure l’un des motifs d’hospitalisation les plus courants et présente d’importants taux de morbidité aussi bien que de mortalité. L’IC, incurable, survient en cas de diminution des capacités de contraction et de relaxation du myocarde. L’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp) et l’IC droite sont deux formes répandues de cette affection sur lesquelles se concentre la cellule d’innovation. L’IC se caractérise par une croissance anormale et une malformation du muscle cardiaque, dont la cellule étudie également les mécanismes. Ce groupe de recherche, composé de cliniciens, de scientifiques et d’experts en santé des populations, applique un vaste éventail de méthodes interdisciplinaires à ses travaux dans le but de dégager des connaissances susceptibles d’aider à mieux comprendre, prévenir, traiter et gérer l’IC.

Objectifs de la cellule

Cette cellule d’innovation vise à combler d’importantes lacunes dans la base de connaissances relatives à l’insuffisance cardiaque, par l’entremise de deux types de recherches :

Recherche translationnelle

  • Mettre au point des marqueurs biologiques permettant de répartir les patients selon leur degré de risque d’IC et de déceler les stades précurseurs d’un dysfonctionnement et d’une insuffisance cardiaques, afin de pallier l’apparition tardive des signes d’IC.
  • Cerner des mécanismes novateurs susceptibles d’enrayer le remodelage cardiaque en fait de croissance, de mort et d’altération des cellules sous l’effet du stress (inflammation, troubles métaboliques, modification de la composition chimique du sang et hausse de la tension artérielle); les travaux portent sur l’étude des mécanismes de régulation aussi bien transcriptionnelle que posttranscriptionnelle de la réponse hypertrophique au stress.
  • Trouver moyen d’améliorer les fonctions cardiaques par l’entremise d’une régénération du tissu cardiaque à l’aide de cellules souches et de biomatériaux, de même que d’appareils d’imagerie, d’instruments chirurgicaux et d’autres dispositifs médicaux de pointe.

Recherche clinique et recherche sur les systèmes de santé

  • Établir la pathophysiologie et la classification médicale de l’insuffisance cardiaque diastolique, dite à fraction d’éjection préservée (ICFEp), dont le diagnostic comme le traitement continuent de présenter des difficultés majeures, et trouver des mesures de prévention et de traitement appropriées.
  • Élucider les mécanismes de l’IC droite, y compris ceux de l’hypertension pulmonaire, une affection grave dont la pathophysiologie est peu connue et pour laquelle les options de traitement sont limitées.
  • Arrêter des méthodes de triage personnalisé, d’établissement du profil de risque, de stratification du traitement, de planification du congé et de suivi des patients.
  • Rechercher les meilleures innovations à intégrer aux systèmes de santé pour éviter les réadmissions à l’hôpital.
  • Cerner l’épidémiologie globale de l’insuffisance cardiaque.
  • Favoriser la collaboration entre fournisseurs de soins primaires, p. ex. dépistage automatisé (au moyen des DME) des patients à risque élevé d’IC; analyses visant à repérer la peptide B-natriurétique (BNP) pour pouvoir poser un diagnostic d’ICFEp.

Scientifiques de la cellule d’innovation

Chercheuse principale : Lisa Mielniczuk, M.D., Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa (ICUO)
Cochercheur principal : Balwant Tuana, Ph.D., Université d’Ottawa et ICUO

Membres de la cellule à l’ICUO
Rob Beanlands, M.D., David Birnie, M.D., Patrick Burgon, Ph.D., Sharon Chih, M.D., Thais Coutinho, M.D., Ross Davies, M.D., Darryl Davis, M.D., Rob deKemp, Ph.D., Alexandre Dick, M.D., Girish Dwivedi, M.D., Haissam Haddad, M.D., Peter Liu, M.D., Marc Ruel, M.D., Heather Sherrard, B.Sc.Inf., M.G.S.S., Ellamae Stadnick, M.D., Alexandre Stewart, Ph.D., Erik Suuronen, M.D. et  John Veinot, M.D.

Autres membres de la cellule
George Chandy, M.D., pneumologue à L’Hôpital d’Ottawa
Carole Dennie, M.D., cardiologue et radiologue à L’Hôpital d’Ottawa
Susan Dent, M.D., oncologue médicale à L’Hôpital d’Ottawa
Elena Pena Fernandez, M.D., professeure adjointe en radiologie et radiologue cardiothoracique à l’Université d’Ottawa
Pasan Fernando, Ph.D., professeur adjoint à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa
Christopher Johnson, M.D., cardiologue à L’Hôpital d’Ottawa
Angeline Law, M.D., cardiologue à L’Hôpital d’Ottawa
Lynn Megeney, Ph.D., scientifique principal, Programme de médecine régénératrice, Institut de recherche de L’Hôpital d’Ottawa (IRHO)
Mona Nemer, Ph.D., vice-rectrice à la recherche à l’Université d’Ottawa
William Stanford, Ph.D., scientifique principal, Centre de recherche sur les cellules souches Sprott, IRHO
Duncan Stewart, M.D., président-directeur général et directeur scientifique de l’IRHO
Rebecca Thornhill, Ph.D., chercheuse clinicienne en imagerie diagnostique à L’Hôpital d’Ottawa

Projets pilotes en cours
  1. L’élucidation des mécanismes de l’insuffisance cardiaque droite

    Projet dirigé par Lisa Mielniczuk, M.D., Susan Dent, M.D. et Duncan Stewart, M.D.

    Ce projet vise avant tout à évaluer les mécanismes de l’insuffisance cardiaque (IC) droite et les facteurs contribuant à celle-ci. L’équipe cherche à établir le rôle que jouent l’hypertension pulmonaire, le métabolisme pulmonaire et divers agents chimiothérapeutiques en relation avec l’apparition d’une maladie du cœur sous forme d’insuffisance cardiaque droite.

  2. L’implantation de biomatériaux novateurs dans les tissus cardiaques hibernants et cicatrisants des patients chirurgicaux atteints d’insuffisance cardiaque.

  3. L’évaluation de la fragilité des patients atteints d’insuffisance cardiaque avancée et de l’impact d’une réadaptation cardiaque intensive.

  4. La caractérisation des anomalies parenchymales pulmonaires et vasculaires à l’aide d’une imagerie par résonance magnétique cardiaque, d’une tomographie numérique à double source, de même que d’une corrélation avec le métabolisme, dans le cadre du remodelage vasculaire pulmonaire associé à l’ICFEp et à l’insuffisance cardiaque droite.

  5. L’évaluation de l’interdépendance ventriculaire systolique comme variable pronostique de l’insuffisance ventriculaire droite progressive.

Sélection de publications de membres de la cellule d’innovation
  1. Ahmadi A, L Thorn S, Alarcon EI, Kordos M, Padavan DT, Hadizad T, Cron GO, Beanlands RS, DaSilva JN, Ruel M, deKemp RA, Suuronen EJ.  PET imaging of a collagen matrix reveals its effective injection and targeted retention in a mouse model of myocardial infarctionBiomaterials. 2015 May;49:18-26. 
  2. Ahmadi A, Ohira H, Mielniczuk LM. FDG  PET imaging for identifying pulmonary hypertension and right heart failureCurr Cardiol Rep. 2015 Jan;17(1):555. 
  3. Mayfield A, Tilokee EL, McNeil B, Lam BK, Ruel M, Suuronen EJ, Courtman DW, Stewart DJ, Davis DR,  The effect of encapsulation of cardiac stem cells within matrix-enriched hydrogel capsules on cell survival, post-ischemic cell retention and cardiac functionBiomaterials. 35(1):133-42, 2014. 
  4. Hall AB, Ziadi MC, Leech J, Chen S-Y, Burwash I, Renaud J, deKemp R, Haddad H, Mielniczuk L, Yoshinaga K, DaSilva J, Walter O, Guo A, Chen L, Garrard L, Floras J, Beanlands RB.  Effects of Short-Term Continuous Positive Airway Pressure on Myocardial Sympathetic Nerve Function and Energetics in Patients with Heart Failure and Obstructive Sleep ApneaCirculation. 2014 Sep 9;130(11):892-901.
  5. Almontashiri NA, Chen HH, Mailloux RJ, Tatsuta T, Teng AC, Mahmoud AB, Ho T, Stewart NA, Rippstein P, Harper ME, Roberts R, Willenborg C, Erdmann J; CARDIoGRAM Consortium, Pastore A, McBride HM, Langer T, Stewart AF.  SPG7 variant escapes phosphorylation-regulated processing by AFG3L2, elevates mitochondrial ROS, and is associated with multiple clinical phenotypesCell Rep. 2014 May 8;7(3):834-47.
  6. Zhang L, Chen X, Sharma P, Moon M, Sheftel AD, Dawood F, Nghiem MP, Wu J, Li RK, Gramolini AO, Sorensen PH, Penninger JM, Brumell JH, Liu PP.  HACE1-dependent protein degradation provides cardiac protection in response to haemodynamic stressNat Commun. 2014 Mar 11;5:3430.
  7. Robillard J, Pena E, Veinot J, Fullop J, Dennie C. Pericardial Lymphangiohemangioma: Multimodality imaging features and pathological correlation. Circulation. 2014 Jun 24;129(25):e657-9. 
  8. Putinski C, Abdul-Ghani M, Stiles R, Brunette S, Dick SA, Fernando P, Megeney LA.  Intrinsic-mediated caspase activation is essential for cardiomyocyte hypertrophyProc Natl Acad Sci U S A. 2013 Oct 22;110(43):E4079-87.
  9. Coutinho T, Goel K, Corrêa de Sá D, Carter RE, Hodge DO, Kragelund C, Kanaya AM, Zeller M, Park JS, Kober L, Torp-Pedersen C, Cottin Y, Lorgis L, Lee SH, Kim YJ, Thomas R, Roger VL, Somers VK, Lopez-Jimenez F.  Combining body mass index with measures of central obesity in the assessment of mortality in subjects with coronary disease: role of «normal weight central obesity»J Am Coll Cardiol. 2013 Feb 5;61(5):553-60.
  10. Dent S, Oyan B, Honig A, Mano M, Howell S.  HER2-targeted therapy in breast cancer: a systematic review of neoadjuvant trialsCancer Treat Rev. 2013. 
  11. Birnie DH, Healey JS, Wells GA, Verma A, Tang AS, Krahn AD, Simpson CS, Ayala-Paredes F, Coutu B, Leiria TL, Essebag V. BRUISE CONTROL Investigators.  Pacemaker or defibrillator surgery without interruption of anticoagulationN Engl J Med. 2013 May 30;368(22):2084-93.
  12. Valaperti A, Nishii M, Liu Y, Naito K, Chan M, Zhang L, Skurk C, Schultheiss HP, Wells GA, Eriksson U, Liu P P (2013).  Innate immune interleukin-1 receptor-associated kinase 4 exacerbates viral myocarditis by reducing CCR5(+) CD11b(+) monocyte migration and impairing interferon productionCirculation, 128(14), 1542-1554.
  13. Westendorp B, Major JL, Nader M, Salih M, Leenen FH, Tuana BS.  The E2F6 repressor activates gene expression in myocardium resulting in dilated cardiomyopathyFASEB J. 2012 Jun;26(6):2569-79
Financement

Les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), la Fondation des maladies du cœur et de l’AVC du Canada, l’Association canadienne du diabète, Génome Canada et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) appuient les travaux de cette cellule d’innovation par des fonds octroyés après évaluation par des pairs.

 

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