Cœur et hormones

Le comportement unique du cœur a donné aux cardiologues une perspective particulièrement mécanique de la biologie. Si un cardiologue et un oncologue ont quelque chose à se dire, c'est probablement au sujet des raisons pour lesquelles les traitements contre le cancer provoquent une insuffisance cardiaque ; un cardiologue et un endocrinologue pourraient partager un intérêt pour l'« œstrogène cardioprotecteur » et l'« obésité cardiotoxique ». La physiologie cellulaire et la bioénergétique ne sont pas susceptibles d'être leur intérêt commun. Chaque spécialité a une implication étroite avec l'industrie pharmaceutique, façonnant sa pensée.

L'industrie pharmaceutique a abaissé les chiffres du cholestérol, de la pression artérielle et de la glycémie considérés comme la limite supérieure de la normale, augmentant ainsi le nombre de clients pour leurs médicaments sur ordonnance. Récemment, des publications ont affirmé que la limite supérieure de la plage normale des fréquences cardiaques devrait être inférieure à 100 battements par minute ; cela inciterait les médecins à prescrire plus de médicaments pour ralentir les cœurs, mais la manière dont les preuves sont présentées, invoquant la théorie discréditée de l'« usure et de l'usure » du vieillissement, pourrait avoir de nombreuses conséquences néfastes inattendues. Cela renforcerait les idées fausses existantes sur les fonctions cardiaques.

Il y a quelques décennies, les diurétiques pour abaisser la pression artérielle et la digitaline/digoxine pour augmenter la force de contraction du cœur étaient les principaux traitements de la maladie cardiaque. En 1968, le nombre annuel de décès aux États-Unis dus à l'insuffisance cardiaque congestive (dans laquelle le cœur bat plus faiblement, pompant moins de sang) était de 10 000. En 1993, le nombre était passé à 42 000 par an. Plus récemment, le nombre annuel de décès dans lesquels l'insuffisance cardiaque est la cause principale était de plus de 55 000. Au cours de ces décennies, de nombreux nouveaux médicaments pour traiter les maladies cardiaques ont été introduits, et l'utilisation de la digoxine a légèrement diminué. Les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque vivent généralement avec cette condition pendant plusieurs années ; actuellement, environ 5,7 millions de personnes aux États-Unis vivent avec une insuffisance cardiaque. La prévalence et la mortalité d'autres maladies cardiovasculaires (comme l'hypertension et les anomalies des artères coronaires) sont plus élevées, mais l'insuffisance cardiaque congestive est particulièrement importante à comprendre, car elle implique un dysfonctionnement du muscle cardiaque lui-même.

Bien qu'Albert Szent-Gyorgyi soit connu principalement pour sa découverte de la vitamine C et sa contribution à la compréhension du cycle de l'acide tricarboxylique ou cycle de Krebs, son principal intérêt était de comprendre la nature de la vie elle-même, et il s'est principalement concentré sur la contraction musculaire et la régulation de la croissance du cancer. Dans l'une de ses expériences, il a comparé les effets de l'œstrogène et de la progestérone sur les cœurs de lapin. Une propriété de base du muscle cardiaque est que lorsqu'il bat plus fréquemment, il bat plus fortement. Cela s'appelle l'effet d'escalier, d'après la manière dont un tracé de son mouvement monte, battement par battement, à mesure que le taux de stimulation augmente. C'est une manière logique de se comporter, mais parfois cela ne se produit pas : en cas de choc et d'insuffisance cardiaque, la fréquence cardiaque augmente, sans augmenter le volume de sang pompé à chaque contraction.

Szent-Gyorgyi a découvert que le traitement à l'œstrogène diminuait l'effet d'escalier, tandis que le traitement à la progestérone l'augmentait. Il a décrit l'escalier comme une situation dans laquelle la fonction (le taux de contraction) construit la structure (la taille de la contraction). La progestérone permettait de « construire » la structure par la contraction, et l'œstrogène l'empêchait.

(Il est intéressant de comparer ces effets des hormones à l'idée plus générale des hormones anabolisantes et catabolisantes, dans lesquelles des structures plus permanentes dans les cellules sont affectées.)

L'alternance rapide et extensive de contraction et de relaxation rendue possible par la progestérone est également produite par la testostérone (Tsang, et al., 2009). Les choses qui augmentent la force de contraction sont appelées inotropes, et celles qui favorisent la relaxation sont appelées lusitropes ; la progestérone et la testostérone sont à la fois positivement inotropes et lusitropes, améliorant la contraction et la relaxation. L'œstrogène est une hormone lusitrope négative (Filice, et al., 2011), et aussi une hormone inotrope négative (Sitzler, et al., 1996), c'est-à-dire qu'elle altère à la fois la relaxation et la contraction.

Un autre terme standard décrivant la fonction cardiaque est la chronotropie, qui fait référence à la fréquence de contraction. En raison de l'interaction en escalier de la fréquence et de la force, il y a eu une certaine confusion dans la classification des médicaments selon la chronotropie. Dans un état de choc ou de dominance œstrogénique, un médicament inotrope ralentira la fréquence cardiaque en augmentant la quantité de sang pompée. Cette relation a fait penser que l'effet de la digitaline était principalement de ralentir le taux de contraction (Willins et Keys, 1941), bien que son effet principal soit positivement inotrope. Elle était traditionnellement utilisée pour traiter l'œdème, en stimulant la diurèse, qui est largement le résultat de son action inotrope. L'action inotrope de la progestérone et de la testostérone peut également ralentir le rythme cardiaque en le renforçant.