Connexines et canaux jonctionnels. Leurs rôles dans la propagation de l’activité électrique cardiaque et le développement du cœur

RésuméDans le cœur, l’activité électrique est générée dans le nœud sinoauriculaire, puis elle se propage dans les tissus auriculaires et ventriculaires. Les canaux jonctionnels, qui couplent les cardiomyocytes, sont responsables de ce processus de propagation. Ces canaux sont des dodécamères de protéines transmembranaires appartenant à la famille des connexines (Cx). Il a été démontré que quatre Cx — les Cx30,2, −40, −43 et −45 — étaient synthétisées dans les cardiomyocytes. Chacune de ces Cx a, par ailleurs, dans le myocarde, un patron d’expression particulier. Les techniques de transgenèse, réalisées chez la souris, ont permis une approche fructueuse du rôle des Cx dans le myocarde. Il a été ainsi démontré que la Cx43 était principalement impliquée dans la propagation de l’influx dans les ventricules et que l’inactivation, dans les cardiomyocytes, du gène de cette Cx prédisposait au développement d’anomalies cardiaques. La Cx40 contribue très significativement à la propagation de l’activité électrique dans les oreillettes et le système de conduction. La Cx45 est essentielle pour coordonner la synchronisation des activités contractiles des cardiomyocytes embryonnaires et pour la progression normale de la cardiogenèse. Enfin, la Cx30,2 contribue au ralentissement de la propagation de l’influx au niveau du nœud auriculoventriculaire. Ces observations permettent de mieux appréhender en clinique humaine les relations entre des défauts d’expression ou de localisation des Cx cardiaques et les arythmies.

The electrical activity in heart is generated in the sinoatrial node and then propagates to the atrial and ventricular tissues. The junctional channels that couple the cardiomyocytes are responsible for this propagation process. These channels are dodecamers of transmembrane proteins of the connexin (Cx) family. Four Cxs – Cx30.2, −40, −43 and −45 – have been demonstrated to be synthesized in the cardiomyocytes. In addition, each of these Cxs has a unique expression pattern in the myocardium. A fruitful approach of the role of these Cxs in the cardiac functions came with the development of transgenic mouse models. It has been shown that Cx43 was mainly involved in influx propagation in the ventricles and that inactivation in the cardiomyocytes of the gene of this Cx predisposed to development of cardiac abnormalities. Cx40 very significantly contributes to the propagation of electrical activity in the atria and the conduction system. Cx45 is essential to coordinate the synchronization of contractile activities of embryonic cardiomyocytes and for the normal progress of cardiogenesis. Finally, Cx30.2 contributes to the slowing of propagation of excitation in the atrioventricular node. These observations enable to better understand the relationships between alteration in Cx expression or gap junction remodelling and arrhythmias in the human heart.