Un nuovo studio dell’Università della Carolina del Nord (UNC) della Chapel Hill School of Medicine suggerisce che la cicatrizzazione del cuore è una parte necessaria della guarigione e dovremmo fare attenzione a interromperla perché può indebolire ulteriormente il cuore. I ricercatori hanno scritto la loro scoperta nel numero online del 15 novembre di The EMBO Journal.
Quando una persona ha un attacco di cuore, la mancanza di ossigeno provoca la distruzione di parte del tessuto e la formazione di tessuto cicatriziale. Fino a questo studio, molti scienziati ritenevano che fosse importante attenuare le cicatrici perché indurisce le pareti del cuore e riduce la sua capacità di pompare il sangue attorno al corpo.
Ma l’autore senior Dr Arjun Deb, un assistente professore di medicina e fisiologia cellulare e molecolare presso l’UNC School ofMedicine, e colleghi, ha scoperto che bloccare le cellule nello strato esterno del cuore dei mammiferi generando tessuto cicatriziale può facilmente portare allo scompenso cardiaco. Lo hanno dimostrato nei topi di laboratorio.
Hanno concluso che non era necessario che le cicatrici facessero il suo corso completamente, ma più un caso di intervento di temporizzazione per raggiungere il giusto equilibrio tra la rigenerazione dei tessuti che innesca la cicatrizzazione e ridurre il danno delle cicatrici.
Deb, che è anche membro del McAllister Heart Institute dell’UNC e del Lineberger Comprehensive Cancer Center, ha dichiarato a themedia:
“Ora sappiamo che la cicatrizzazione è una buona cosa, perché impedisce un brusco declino della funzione cardiaca immediatamente dopo il trauma”.
“La domanda non è se, ma quando ha più senso manipolare le cellule del cuore per diminuire la cicatrizzazione e la rigenerazione,” ha detto Deb.
Organismi inferiori come il pesce zebra, le creature a strisce e con il pollice popolarmente studiate nei laboratori e comunemente uno dei primi pesciolini quando abbiamo creato un acquario domestico, hanno una notevole capacità di rigenerare i tessuti in modo abbastanza naturale – qualcosa che è assente organismi più in alto come noi.
Studiando zebrafish in laboratorio, gli scienziati hanno notato che quando i loro cuori sono feriti, l’epicardio, un sottile strato di cellule sulla superficie del muscolo cardiaco, sembra giocare un ruolo chiave nella successiva rigenerazione dei tessuti.
Per questo studio, Deb e colleghi hanno deciso di indagare su cosa succede all’epicardio del cuore dei mammiferi dopo l’infortunio, come un infarto.
Hanno anche scoperto che aveva un ruolo chiave, ma diverso da quello del pesce zebra. Nel pesce, hanno notato che l’epicardio sembra essere direttamente coinvolto nella rigenerazione delle cellule del muscolo cardiaco, mentre nei mammiferi i topi studiati generano fibroblasti, le cellule che ricoprono il tessuto cicatriziale.
In seguito a ulteriori indagini, scoprirono che una proteina stava guidando le cellule staminali nell’epicardio per diventare fibroblasti. Theprotein è chiamato Wnt1 e in precedenza avevano dimostrato di potenziare la funzione delle cellule staminali vascolari umane.
Forse, congetturarono, se interrompessero la segnalazione di Wnt1, l’attività passerebbe dall’aumento dei fibroblasti alla produzione di cellule del sangue, riducendo così le cicatrici e aiutando la rigenerazione e la funzione cardiaca.
Ma quando lo fecero in topi geneticamente modificati subito dopo un danno cardiaco, svilupparono un’insufficienza cardiaca entro 2 settimane.
Deb ha detto che è chiaro che esistono alcuni “parallelismi evolutivi” tra zebrafish e topi, ma ci deve essere un vantaggio, pressione delle asele, per i mammiferi, a differenza dei microrganismi inferiori, avere una risposta al danno cardiaco che porta a cicatrici, perché interrompendo questo porta rapidamente all’insufficienza cardiaca.
Speculando su quale potesse essere questo vantaggio, disse:
“Negli organismi in cui vi è un’alta pressione del flusso sanguigno, queste cellule potrebbero dover essere trasformate in tessuto cicatriziale per mantenere la tensione tensile della parete cardiaca e prevenire la rottura catastrofica”.
Il team sta ora sperimentando l’intervento nel processo di guarigione in diversi momenti dopo l’infortunio: manipolando le cellule di Thestem nell’epicardio in diversi momenti nel tempo per vedere se possono persuaderle a non diventare fibroblasti e diventare miociti rigeneranti.
Sperano che un giorno scopriranno nuovi modi per aiutare i pazienti a riprendersi dagli attacchi di cuore.
I fondi del National Institutes of Health e della Ellison Medical Foundation hanno contribuito a finanziare lo studio.
Scritto da Catharine Paddock PhD
