Mirare ai "microtubuli" potrebbe prevenire l'insufficienza cardiaca
I ricercatori pubblicano uno studio sulla rivista Medicina della natura che ha determinato la causa del "cuore rigido". I risultati potrebbero aiutare a prevenire futuri casi di insufficienza cardiaca.
Una delle cause più comuni di insufficienza cardiaca congestizia è la "sindrome del cuore rigido".
Secondo il dottor Jerry Sokol - un cardiologo a Deer Park, NY - questo fa sì che il liquido si accumuli e risalga nei polmoni.
Ciò si verifica "di solito nei pazienti di età superiore ai 60 anni", dice.
A livello microcellulare, hanno rivelato che il cuore rigido sembra essere correlato ai microtubuli nelle cellule del muscolo cardiaco.
Trattando questi microtubuli con ricerche e farmaci di nuova concezione, i cardiochirurghi saranno presto in grado di trattare in modo più efficace i pazienti con questo tipo di insufficienza cardiaca congestizia.
Il nuovo studio è stato condotto dal dottor Ben Prosser - un assistente professore di fisiologia presso la Perelman School of Medicine presso l'Università della Pennsylvania a Philadelphia - ed è una "continuazione" della ricerca condotta 2 anni fa su come i microtubuli aiutano a regolare il battito cardiaco .
Indagare sui microtubuli
"Questi risultati forniscono prove convincenti da campioni umani per un nuovo obiettivo terapeutico per le malattie cardiache", afferma il dott. Prosser; il suo team mira a "sviluppare terapie che cercano i microtubuli danneggiati per invertire la loro influenza dannosa".
Normalmente, le cellule dei microtubuli nel cuore hanno diversi ruoli strutturali e di segnalazione. Quando questi microtubuli vengono alterati, si ritiene che il risultato scateni malattie cardiache.
Studi recenti hanno suggerito che i cambiamenti chimici ai microtubuli chiamati detirosinazione, cioè la rimozione di un gruppo chimico della tirosina, controllano il battito cardiaco di una persona.
I microtubuli detirosinati forniscono una resistenza che potrebbe "impedire il movimento delle cellule del muscolo cardiaco in contrazione". Il dottor Prosser e il suo team hanno testato singole cellule del muscolo cardiaco per identificare i cambiamenti nella rete dei microtubuli della cellula e le loro conseguenze per la normale funzione cardiaca.
I tessuti analizzati del ventricolo sinistro dei pazienti sottoposti a trapianto di cuore hanno rivelato un livello costante di proteine che ha provocato l'irrigidimento dei microtubuli.
Grazie all'imaging a super risoluzione, i ricercatori hanno anche trovato una "rete di microtubuli densa e fortemente detirosinata nelle cellule muscolari cardiache malate".
I ricercatori hanno utilizzato un farmaco per sopprimere i microtubuli detirosinati, ripristinando con successo circa il 50% della funzione contrattile persa nelle cellule malate. Hanno anche rivelato che l'abbassamento genetico della detirosinazione dei microtubuli ha "ammorbidito" le cellule malate, migliorando quindi la loro capacità di contrarsi.
Secondo il dottor Sokol, a differenza del solito tipo di insufficienza cardiaca congestizia - tipicamente causata da un muscolo cardiaco indebolito (quando il cuore non si contrae bene dopo il pompaggio) - si verifica un cuore rigido con conseguente insufficienza cardiaca perché il cuore non " rilassarsi "bene dopo la contrazione.
“Inoltre”, dice, “più sono danneggiati [i microtubuli], più il cuore è debole. Quando i microtubuli danneggiati vengono compressi, il cuore funziona meglio. "
I dati clinici precedenti dell'istituto hanno identificato una "correlazione diretta tra un eccesso di detirosinazione dei microtubuli e un declino della funzione cardiaca" nei pazienti che convivono con cardiomiopatia ipertrofica.
In questa condizione, il muscolo cardiaco ispessito può portare a problemi nel mantenere sia i livelli di pressione sanguigna adeguati che il flusso sanguigno attraverso il cuore.
Informazioni dai trapianti
Per questo studio, il team ha citato una ricerca condotta dal cardiologo dei trapianti e coautore dello studio, il dottor Ken Margulies, professore di medicina cardiovascolare.
La dott.ssa Margulies ha confrontato il tessuto cardiaco umano donato da pazienti sottoposti a trapianto di cuore con tessuto cardiaco normale di altri donatori. Il risultato è stato che la detirosinazione era maggiore nei cuori malati.
Pertanto, le cellule dei cuori malati contengono più microtubuli e questi microtubuli possiedono una maggiore detirosinazione.
Questo processo significava una funzione ridotta in questa popolazione di pazienti; i loro cuori, prima del trapianto, avevano una frazione di eiezione inferiore (un indicatore di salute del cuore progettato per misurare il sangue pompato dai ventricoli cardiaci ad ogni contrazione) che corrispondeva a una maggiore detirosinazione.
Attualmente, il team sta cercando modi per colpire solo i microtubuli delle cellule del muscolo cardiaco. Utilizzando il Penn Gene Vector Core, gli scienziati stanno perfezionando approcci di terapia genica per trasportare "un enzima al cuore che inverte la detirosinazione all'interno delle cellule del muscolo cardiaco".
Il dottor Sokol aggiunge: "L'insufficienza cardiaca congestizia è uno dei tipi più gravi di malattie cardiache e sempre più comune con l'età sia negli uomini che nelle donne".
"Questa nuova ricerca della Penn è nelle fasi dell'infanzia", conclude, "ma si spera che prevenga l'insufficienza cardiaca congestizia nei pazienti, con il risultato di una vita più sana".
