Paul Pape, Ph. D.

Paul PapeChercheur
Axe Diabète, obésité et complications cardiovasculaires
Centre de recherche du CHUS

Professeur agrégé
Département de physiologie et biophysique
Faculté de médecine et des sciences de la santé
Université de Sherbrooke

Coordonnées
Téléphone | 819 346-1110 poste 16819

Courriel | Paul.Pape@USherbrooke.ca

  

Importance de la recherche

Le couplage excitation-contraction dans le muscle squelettique et cardiaque

La capacité des muscles à se contracter joue un rôle central sur la qualité de vie, et, pour les muscles du diaphragme et du cœur, sur le maintien même de la vie. Le couplage excitation-contraction (EC) comprend les évènements entre l’excitation (dépolarisation de la membrane) et la montée et la chute de la concentration du calcium (Ca) dans le myoplasme contrôlant la contraction musculaire.  Les déficits dans la signalisation du calcium ont été impliqués dans plusieurs désordres musculaires et, plus récemment, dans l’insuffisance cardiaque, une des causes majeures de mortalité chez les Canadiens.

La plupart des recherches du docteur Paul Pape jusqu’à présent ont été centrées sur le muscle squelettique et les mécanismes de régulation de la voie de la signalisation calcique ainsi que sur le développement de techniques et de  théories pour expliquer ces mécanismes. Récemment, son attention s’est portée davantage sur les mécanismes de régulation du couplage EC dans le muscle cardiaque. Ses plans pour l’avenir, en collaboration avec d’autres chercheurs de l’Université de Sherbrooke, incluent le développement d’un modèle animal de l’insuffisance cardiaque afin de comprendre quelles étapes de la signalisation du calcium sont affectées et comment les corriger.

Dans les muscles squelettique et cardiaque, la contraction est initiée lorsqu’un potentiel d’action se propage à travers le système-T, une invagination de la surface membranaire vers l’intérieur de la cellule. La dépolarisation du système-T active des protéines sensibles au voltage, qui à leur tour activent les canaux calciques présents dans la membrane du réticulum sarcoplasmique (RS) ce qui cause la libération du Ca2+ du RS dans le myoplasme.  La relaxation se produit lorsque le Ca2+ est retiré du myoplasme, principalement par les pompes à Ca2+ présentes dans la membrane du RS. La plupart des chercheurs prétendent que le mécanisme principal du couplage dans le muscle cardiaque implique une libération du Ca2+ induit par le Ca2+ lui-même dans lequel le Ca2+ circulant à travers une protéine sensible au voltage se lie à des sites sur le canal responsable de la libération du Ca2+ au niveau du RS causant ainsi son ouverture. En revanche, le principal mécanisme de couplage dans le muscle squelettique impliquerait un couplage physique direct entre un senseur du voltage du système-T et son canal associé de libération du Ca2+ dans la membrane du RS. En plus de déterminer dans quelle mesure divers mécanismes de rétroaction de Ca2+ impliqués dans la régulation de la relâche de Ca2+ du SR dans le muscle squelettique peuvent également être impliqués dans le couplage de l’EC cardiaque, les plans futurs incluent de tester une hypothèse mise de l’avant par un autre groupe de recherche canadien selon laquelle l'étape primaire de couplage dans le muscle cardiaque implique un lien physique comme dans le muscle squelettique.

 

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Réalisations représentatives     

  • Conseil de Recherche en Sciences Naturelles et Génie - $ 26 000 / année sur 5 ans

  

Savoir-faire

  • Voltage-clamp, courant-clamp, et mesures optiques de cellules musculaires isolées
  • Mesures de la libération du Ca du RS, des concentrations du Ca libre et total dans le RS
  • En collaboration avec le docteur Robert Dumaine, Patch-clamp des cellules cardiaques isolées avec les techniques mentionnées plus haut pour étudier la signalisation du Ca et sa régulation

         

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