Le coeur au milieu du thorax
Après avoir obstinément découpé le corps humain en organes, cellules, molécules et autres organites, voilà qu'une science nouvelle remet ensemble tous ces compléments pour jeter un regard neuf sur la physiologie et sur les maladies. Dans cette nouvelle conception, le coeur fait l'objet d'attentions privilégiées
Depuis quelques années, les techniques de biologie moléculaire se sont multipliées. L'association de ces techniques entre elles et avec des méthodes plus anciennes dans l'étude d'un problème a permis l'émergence d'une nouvelle approche appelée biologie des systèmes. C'est un domaine académique qui cherche à intégrer différents niveaux d'informations pour comprendre comment fonctionnent des systèmes biologiques.
Un réseau de relations
On ne s'intéresse plus seulement à des structures (organites, cellules, systèmes physiologiques, réseaux de gènes et de protéines qui les interconnectent) et à leur fonctionnement considérés de manière isolée mais aux relations qui peuvent exister entre eux. Et cette démarche nécessite, évidemment, la collaboration d'équipes travaillant en réseaux et l'utilisation d'ordinateurs puissants. L'objectif est de construire des modèles de connaissances intégrées concernant les objets étudiés.
Tout un programme
Depuis 2006 déjà, le National Heart Lung and Blood Institute américain a lancé un programme de biologie des systèmes visant à éclairer d'un jour nouveau les mécanismes normaux et pathologiques du fonctionnement cardiopulmonaire et celui du sang. Un schéma en boucle a ainsi pu être proposé concernant le contrôle neural de la respiration et fournissant de nouveaux outils d'investigation de l'hyperréactivité bronchique. En établissant des relations avec un autre modèle qui concerne, lui, le sang et les affections inflammatoires, notamment les nombreux médiateurs de l'inflammation qui sont aujourd'hui connus et leurs interactions avec les neurones qui régulent la respiration, les chercheurs ont également pu progresser vers une vision nouvelle des dysfonctionnements cardio-respiratoires. Ils y ont ajouté des travaux sur l'hémoglobine, la microcirculation, la formation des thrombi et des notions hémodynamiques nouvelles ont ainsi pu être dégagées.
Une nouvelle lecture
Cela débouche logiquement sur les questions de fonctionnement cardiaque et d'insuffisance cardiaque, dans lesquelles les protéines contractiles, on le sait, jouent des rôles majeurs. Les promoteurs de ce type de démarche ne doutent pas qu'elle aboutira à une nouvelle lecture des maladies du coeur, des poumons et du sang.
Référence
Winslow RL. Systems biology approaches to understanding the cause and treatment of heart, lung, blood, and sleep disorders. Frontiers in Physiology 2014; 5: 107 (1-2).