ABSTRACT
Cyclic nucleotide phosphodiesterases (PDEs) modulate neurohormonal regulation of cardiac function by degrading cAMP and cGMP. In cardiomyocytes, multiple isoforms of PDEs with different enzymatic properties and subcellular locally regulate cyclic nucleotide levels and associated cellular functions. This organisation is severely disrupted during hypertrophy and heart failure (HF), which may contribute to disease progression. Clinically, PDE inhibition has been seen as a promising approach to compensate for the catecholamine desensitisation that accompanies heart failure. Although PDE3 inhibitors such as milrinone or enoximone can be used clinically to improve systolic function and relieve the symptoms of acute CHF, their chronic use has proved detrimental. Other PDEs, such as PDE1, PDE2, PDE4, PDE5, PDE9 and PDE10, have emerged as potential new targets for the treatment of HF, each with a unique role in local cyclic nucleotide signalling pathways. In this review, we describe cAMP and cGMP signalling in cardiomyocytes and present the different families of PDEs expressed in the heart and their modifications in pathological cardiac hypertrophy and HF. We also review results from preclinical models and clinical data indicating the use of specific PDE inhibitors or activators that may have therapeutic potential in CI.
Title: Les phosphodiestérases des nucléotides cycliques - Cibles thérapeutiques dans l'hypertrophie et l'insuffisance cardiaques. Abstract: Les phosphodiestérases des nucléotides cycliques (PDE) modulent la régulation neuro-hormonale de la fonction cardiaque en dégradant l'AMPc et le GMPc. Dans les cardiomyocytes, de multiples isoformes de PDE, aux propriétés enzymatiques et aux localisations subcellulaires différentes, régulent localement les niveaux de nucléotides cycliques et les fonctions cellulaires associées. Cette organisation est fortement perturbée au cours de l'hypertrophie et de l'insuffisance cardiaque à fraction d'éjection réduite (IC), ce qui peut contribuer à la progression de la maladie. Sur le plan clinique, l'inhibition des PDE a été considérée comme une approche prometteuse pour compenser la désensibilisation aux catécholamines qui accompagne l'IC. Bien que des inhibiteurs de la PDE3, tels que la milrinone ou l'énoximone, puissent être utilisés cliniquement pour améliorer la fonction systolique et soulager les symptômes de l'IC aiguë, leur utilisation chronique s'est avérée préjudiciable. D'autres PDE, telles que les PDE1, PDE2, PDE4, PDE5, PDE9 et PDE10, sont apparues comme de nouvelles cibles potentielles pour le traitement de l'IC, chacune ayant un rôle unique dans les voies de signalisation locales des nucléotides cycliques. Dans cette revue, nous décrivons la signalisation de l'AMPc et du GMPc dans les cardiomyocytes et présentons les différentes familles de PDE exprimées dans le cÅur ainsi que leurs modifications dans l'hypertrophie cardiaque pathologique et dans l'IC. Nous évaluons également les résultats issus de modèles précliniques ainsi que les données cliniques indiquant l'utilisation d'inhibiteurs ou d'activateurs de PDE spécifiques qui pourraient avoir un potentiel thérapeutique dans l'IC.