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Indagare su come un cuore può trasformarsi in osso

Sebbene siano poco conosciuti, è noto che lesioni e malattie stimolano la transizione delle cellule cardiache nell’osso. L’interruzione della ricerca mostra come questo processo possa verificarsi e indaga su interventi che potrebbero contribuire a prevenirlo.

[Illustrazione di cuore nero e rosso]

In condizioni normali, i tessuti al di fuori delle ossa non calcificano.

Tuttavia, mentre invecchiamo e in individui con diabete e malattie renali, la calcificazione può apparire in altri tipi di tessuto.

Questa mineralizzazione è stata osservata nei vasi sanguigni, nei reni e nel cuore. Quando si verifica nel cuore, può interrompere la normale trasmissione di segnali elettrici.

Questo può avere un effetto grave e dannoso sul funzionamento degli organi e, al momento, non ci sono trattamenti che possano invertire o ridurre questo cambiamento chimico.

In effetti, la calcificazione del muscolo cardiaco è una delle cause sottostanti più comuni dei blocchi cardiaci – una condizione in cui il cuore batte in modo anomalo lentamente.

Sebbene la mineralizzazione sia stata osservata in un certo numero di situazioni mediche, i meccanismi alla base non sono stati studiati a lungo, e molte domande sul suo funzionamento interno rimangono sconosciute.

Ricercatori del Centro Eli e Edythe Broad di Medicina Rigenerativa e Ricerca sulle Cellule Staminali all’Università della California-Los Angeles, hanno cercato di approfondire questa misteriosa area della medicina.

“La calcificazione del cuore è stata sottostimata e sottostimata, Abbiamo posto la domanda: ‘Quali sono le cellule nel cuore che causano la calcificazione?’ e data la forte associazione tra danno tissutale, fibrosi e calcificazione, abbiamo ipotizzato che forse sono i fibroblasti cardiaci [cellule che danno origine a tessuto cicatriziale dopo un infortunio] che stanno contribuendo al processo di calcificazione. “

Autrice senior Arjun Deb

Capire la calcificazione dopo l’infortunio

Per comprendere questa calcificazione all’interno del tessuto cardiaco, Deb e i suoi co-autori hanno progettato un modo per osservare i fibroblasti cardiaci utilizzando la tecnologia di tagging genetico; hanno osservato queste cellule nei topi mentre si trasformavano in cellule ossee simili a osteoblasti dopo una lesione.

Successivamente, per approfondire la funzione di queste cellule, hanno prelevato i fibroblasti cardiaci dai topi feriti e trapiantati sotto la pelle di topi sani. Come previsto, i tessuti molli nella regione sono stati calcolati in modo simile.

Inoltre, il team ha dimostrato che i fibroblasti cardiaci umani erano anche in grado di formare depositi di calcio in una capsula di laboratorio.

Le scoperte di Deb, pubblicate questa settimana, spiegano in che modo il tessuto può trasformarsi in una sostanza simile all’osso. Il problema successivo, e forse più pressante, è come questi cambiamenti potrebbero essere invertiti o, almeno, rallentati.

Il team ha deciso di studiare l’influenza di una piccola molecola, nota come ENPP1, sul processo di calcificazione. Questo enzima è noto per essere sovraespresso da fibroblasti cardiaci a seguito di un trauma, rendendolo un obiettivo primario per ulteriori indagini.

L’iniezione di piccole molecole ha ridotto il processo di calcificazione

Iniettando una serie di piccole molecole che potrebbero interrompere ENPP1 (prima della lesione) hanno assistito a una diminuzione del 50% o più nel processo di calcificazione.

In particolare, l’iniezione di etidronato di farmaco ha visto l’interazione più promettente – ha avuto successo al 100%, senza calcificazioni misurabili dopo l’infortunio. L’Etidronato è normalmente prescritto per le persone con la malattia di Paget, una condizione in cui il processo di generazione dell’osso è disorganizzato.

Poiché questa sfera della fisiologia non è ben studiata, questo studio segna un forte punto di partenza per la ricerca futura. Deb dice: “Ora vogliamo vedere se questo è un percorso comune alla calcificazione indipendentemente dall’eziologia e se ciò che abbiamo trovato può essere applicato in generale ai tessuti di tutto il corpo”.

Il team ha già iniziato a studiare l’uso di altre piccole molecole per ridurre o prevenire la calcificazione nei vasi sanguigni. Inoltre, poiché ENPP1 è stato efficace solo se è stato somministrato prima della lesione, la caccia è attiva per molecole che possono essere efficaci se iniettate a seguito di un infortunio.

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