Heart-Brain Interactions: Mechanisms and Pathways
Résumé
Our research focuses on understanding brain function, specifically investigating how neural communication pathways from the heart to the brain influence cerebral structure and function. Using our murine model for cardiac afferents, we demonstrated that desensitization of cardiac sensory fibres with resiniferatoxin (RTX) during myocardial infarction (MI) significantly alleviated anxiety- and depressive-like behaviours. Proteomic analyses revealed distinct molecular signatures in the frontal cortices, particularly in Wnt signaling pathways and circadian entrainment. Additionally, our studies using a hindlimb unloading (HU) murine model showed that beyond cardiovascular deconditioning, microgravity conditions disrupt day/night rhythmicity of locomotor activity, temperature, and blood pressure regulation. These findings suggest that the heart communicates with the brain through multiple pathways, including classical neuronal routes, blood-borne factors, and vascular mechanical pulsation. We are now developing an organ-on-a-chip system to further investigate these complex brain-heart communication mechanisms.
Nos recherches portent sur la compréhension du fonctionnement cérébral, en particulier sur l'influence des voies de communication neuronales du coeur vers le cerveau sur la structure et la fonction cérébrale. Utilisant notre modèle murin pour les afférences cardiaques, nous avons démontré que la désensibilisation des fibres sensorielles cardiaques par la résinifératoxine (RTX) pendant l'infarctus du myocarde (IM) atténue significativement les comportements anxieux et dépressifs. Les analyses protéomiques ont révélé des signatures moléculaires distinctes dans les cortex frontaux, particulièrement dans les voies de signalisation Wnt et l'entraînement circadien. En outre, nos études utilisant un modèle murin de suspension par la queue ont montré qu'au-delà du déconditionnement cardiovasculaire, les conditions de microgravité perturbent la rythmicité jour/nuit de l'activité locomotrice, de la température et de la régulation de la pression artérielle. Ces résultats suggèrent que le coeur communique avec le cerveau par de multiples voies, incluant les routes neuronales classiques, les facteurs sanguins et la pulsation mécanique vasculaire. Nous développons actuellement un système organe-sur-puce pour approfondir l'étude de ces mécanismes complexes de communication cerveau-coeur.
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