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Emerging concepts in cardiac matrix biology

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The cardiac extracellular matrix, far from being merely a static support structure for the heart, is now recognized to play central roles in cardiac development, morphology, and cell signaling. Recent studies have better shaped our understanding of the tremendous complexity of this active and dynamic network. By activating intracellular signal cascades, the matrix transduces myocardial physical forces into responses by myocytes and fibroblasts, affecting their function and behavior. In turn, cardiac fibroblasts and myocytes play active roles in remodeling the matrix. Coupled with the ability of the matrix to act as a dynamic reservoir for growth factors and cytokines, this interplay between the support structure and embedded cells has the potential to exert dramatic effects on cardiac structure and function. One of the clearest examples of this occurs when cell-matrix interactions are altered inappropriately, contributing to pathological fibrosis and heart failure. This review will examine some of the recent concepts that have emerged regarding exactly how the cardiac matrix mediates these effects, how our collective vision of the matrix has changed as a result, and the current state of attempts to pharmacologically treat fibrosis.

La matrice extracellulaire cardiaque, loin d’être simplement une structure de soutien statique du cœur, est maintenant reconnue comme un acteur important dans le développement cardiaque, la morphologie et la signalisation cellulaire. De récentes études ont permis de mieux comprendre l’énorme complexité de ce réseau actif et dynamique. En activant les cascades de signalisation intracellulaire, la matrice traduit les forces physiques myocardiques en réponses par les myocytes et les fibroblastes, influant sur leur fonction et leur comportement. À leur tour, les fibroblastes et les myocytes cardiaques jouent des rôles actifs dans le remodelage de la matrice. Couplée à la capacité de la matrice d’agir comme un réservoir pour les facteurs de croissance et les cytokines, cette interaction entre la structure de soutien et les cellules intégrées peut avoir des effets importants sur la structure et la fonction cardiaques. L’un des exemples les plus manifestes se produit lorsque les interactions cellules-matrice sont modifiées de manière inadéquate, conduisant à une fibrose pathologique et à une insuffisance cardiaque. Cette synthèse examinera quelques concepts récents ayant trait à la manière exacte dont la matrice cardiaque véhicule ces effets, et à la nouvelle vision collective qui en découle, en plus d’examiner l’état l’actuel des tentatives pour traiter pharmacologiquement la fibrose.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-12-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports current research in all aspects of physiology, nutrition, pharmacology, and toxicology, contributed by recognized experts and scientists. It publishes symposium reviews and award lectures and occasionally dedicates entire issues or portions of issues to subjects of special interest to its international readership.
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