Aterosclerosi: la ricerca rivela nuovi meccanismi e obiettivi terapeutici
Una nuova ricerca offre nuove informazioni su come un tipo di cellula immunitaria può destabilizzare i depositi di grasso, o placche, che si formano nelle arterie durante l'aterosclerosi.
L'aterosclerosi è una condizione infiammatoria persistente in cui le placche si accumulano all'interno delle arterie, inducendole a restringere e limitare il flusso sanguigno.
Quando una placca aterosclerotica scoppia o si rompe, può scatenare un infarto o un ictus.
I neutrofili sono un tipo abbondante di leucociti (globuli bianchi) che difendono dalle infezioni attaccando i microbi. Servono anche "molti ruoli nell'infiammazione".
Il nuovo studio internazionale rivela che i neutrofili possono aggravare l'aterosclerosi innescando un tipo di morte cellulare precedentemente sconosciuto che destabilizza le placche arteriose.
Un recente Natura il documento descrive come i neutrofili possono indurre una serie di eventi molecolari che uccidono anche le cellule muscolari lisce che aiutano a trattenere le placche nella parete arteriosa.
"Ogni reazione infiammatoria", afferma il co-corrispondente autore dello studio Prof. Oliver Söhnlein, dell'Istituto per la prevenzione cardiovascolare presso l'Università Ludwig Maximilian (LMU) di Monaco in Germania, "provoca alcuni danni collaterali, perché i neutrofili attaccano anche le cellule sane. "
Lui ei suoi colleghi hanno anche progettato e realizzato un "peptide su misura" che potrebbe potenzialmente prendere di mira e bloccare il processo di morte cellulare.
Aterosclerosi e sue conseguenze
Le arterie sono vasi che forniscono al cuore e ad altre parti del corpo sangue ricco di ossigeno e sostanze nutritive, di cui le cellule hanno bisogno per funzionare e vivere.
L'aterosclerosi si sviluppa quando vari materiali, come colesterolo, grasso e rifiuti cellulari, si depositano nel tessuto che riveste le arterie. I depositi, o placche, si accumulano lentamente nel tempo causando il restringimento e l'indurimento delle arterie.
Quando le arterie si restringono, impediscono il flusso sanguigno e limitano l'apporto di ossigeno e sostanze nutritive alle cellule. A seconda di dove si verifica, il flusso sanguigno limitato può provocare malattie cardiache, angina, malattia dell'arteria carotide, malattia dell'arteria periferica e malattia renale cronica.
Anche le placche stesse sono un rischio. Possono rompersi o pezzi possono rompersi, causando blocchi. Inoltre, i blocchi possono derivare da coaguli di sangue che si attaccano alle pareti interne delle arterie ristrette.
Se il blocco si trova in un'arteria che fornisce sangue al cervello o al cuore, può provocare un ictus o un infarto. I blocchi nelle arterie che alimentano le gambe possono portare alla morte dei tessuti o alla cancrena.
Secondo le statistiche che l'American Heart Association pubblica online, le condizioni cardiovascolari, come infarto e ictus, sono state la causa principale di 840.678 decessi nel 2016 negli Stati Uniti.
I neutrofili aiutano le placche a diventare instabili
Un'altra caratteristica dell'aterosclerosi è che innesca segnali che spingono il sistema immunitario a inviare neutrofili e altre cellule immunitarie attraverso il flusso sanguigno alle placche.
Quando raggiungono un sito di placca, le cellule immunitarie scivolano tra le cellule del tessuto endoteliale del rivestimento dell'arteria. Allo stesso tempo, rilasciano sostanze chimiche che segnalano al sistema immunitario di inviare ancora più cellule immunitarie.
Questo può creare un ciclo che trasforma la risposta infiammatoria iniziale in un'infiammazione persistente o cronica. Una volta che l'infiammazione diventa cronica, aumenta il rischio che la placca cresca, si rompa e causi un blocco.
Utilizzando modelli murini di aterosclerosi per indagare su ciò che accade a livello cellulare, i ricercatori hanno scoperto che i neutrofili possono svolgere un ruolo particolarmente distruttivo nella destabilizzazione delle placche.
"Si legano alle cellule muscolari lisce che sono alla base della parete dei vasi e vengono attivate", spiega il prof. Söhnlein.
Una volta attivi, i neutrofili rilasciano "DNA cromosomico e istoni associati, che sono altamente carichi e [tossici per le cellule]", continua, aggiungendo: "Gli istoni liberi uccidono le cellule vicine - nel caso dell'aterosclerosi, cellule muscolari lisce".
Gli istoni sono proteine che aiutano a impacchettare strettamente il DNA all'interno dei cromosomi.
Il peptide potrebbe bloccare gli istoni tossici
Gli istoni uccidono le cellule muscolari lisce provocando la formazione di pori nelle loro pareti. Ciò consente ai fluidi extracellulari di filtrare attraverso i pori nelle cellule, facendole scoppiare.
Poiché le cellule muscolari lisce aiutano a trattenere le placche nella parete arteriosa, la loro distruzione fa sì che i depositi di grasso diventino instabili e abbiano maggiori probabilità di rompersi e rompersi.
In un'altra parte dello studio, il team ha utilizzato la modellazione molecolare per progettare una piccola molecola proteica, o peptide, in grado di bloccare l'effetto tossico degli istoni liberi.
Gli autori suggeriscono che il "peptide inibitore degli istoni" potrebbe distruggere gli istoni legandosi ad essi in modo che non possano creare pori nelle membrane cellulari.
Il prof. Söhnlein afferma che il peptide sintetico potrebbe avere un effetto simile su altre condizioni che coinvolgono l'infiammazione cronica, come l'infiammazione cronica dell'intestino e l'artrite.
Lui e i suoi coautori concludono:
"I nostri dati identificano una forma di morte cellulare trovata al centro della malattia vascolare cronica che è istigata dai leucociti e può essere presa di mira terapeuticamente".
