Utilizzo di piccole molecole per rigenerare il tessuto cardiaco

Una nuova ricerca, che appare sulla rivista Nature Communications, mostra che il rilascio di due piccole molecole ai topi aiuta i loro cuori a rigenerarsi dopo un infarto.

Le malattie cardiache sono la principale causa di morte negli Stati Uniti e responsabili di quasi 1 su 4 decessi nel paese.

Un evento cardiovascolare avverso, come un infarto, danneggia in genere le cellule che formano il muscolo cardiaco.

Queste cellule sono chiamate cardiomiociti e la loro perdita mette le persone a rischio di insufficienza cardiaca – una condizione in cui il cuore non può pompare il sangue efficacemente nel resto del corpo.

Il consenso scientifico è che i cuori degli adulti non possono più creare nuovi cardiomiociti. Questa incapacità è il motivo per cui il cuore non può rigenerarsi da solo dopo un infarto quando si perde un numero enorme di cardiomiociti.

Una nuova ricerca, tuttavia, rinnova la speranza di proteggere il tessuto cardiaco danneggiato utilizzando piccole molecole chiamate microRNA.

Perché i microRNA sono importanti per il cuore

I microRNA controllano la funzione dei geni e possono essere trovati in abbondanza quando il cuore si sta sviluppando.

La ricerca passata ha identificato un cluster di microRNA chiamato miR-17-92 che controlla come proliferano i cardiomiociti. Da-Zhi Wang, Ph.D., ricercatore di cardiologia presso il Boston Children’s Hospital e professore di pediatria presso la Harvard Medical School di Boston, MA, ha condotto questa ricerca precedente.

Ora, il Prof. Wang ei suoi colleghi hanno ingrandito due membri di questa famiglia di microRNA: miR-19a e miR-19b.

Nel nuovo studio, il Prof. Wang ei suoi colleghi mostrano come queste due molecole di microRNA possano guidare la rigenerazione cardiaca dopo infarto miocardico.

I risultati potrebbero aiutare a prevenire l’insufficienza cardiaca a seguito di un attacco di cuore, che è, secondo i ricercatori, “la principale causa di mortalità e morbilità negli esseri umani”.

L’effetto a breve e lungo termine dei microRNA

Il prof. Wang e il team hanno utilizzato un modello murino di infarto e hanno fornito i microRNA in due modi diversi.

In primo luogo, hanno somministrato le molecole rivestite di lipidi direttamente ai topi. In secondo luogo, i ricercatori hanno inserito i microRNA in un virus adeno-associato, ovvero un vettore di terapia genica che ha colpito il cuore.

Con entrambi i metodi di consegna, i risultati sono stati promettenti, sia a lungo termine che a breve termine.

Vale a dire, nei primi 10 giorni dopo un infarto, i microRNA hanno ridotto la morte cellulare e interrotto la reazione infiammatoria che tipicamente danneggia il muscolo cardiaco durante un attacco di cuore.

I ricercatori hanno anche eseguito un’analisi del trascrittoma genome-wide che ha rivelato come miR-19a / 19b ha represso i geni che controllavano la risposta infiammatoria e la morte cellulare acuta.

Nel corso del tempo, i cuori dei topi che hanno ricevuto le molecole avevano tessuto più sano, tessuto meno danneggiato, migliore contrattilità del muscolo cardiaco e cardiomiopatia dilatativa ridotta – una condizione in cui il muscolo cardiaco si assottiglia, il che, alla fine, indebolisce il cuore.

“Lo scopo iniziale è quello di salvare e proteggere il cuore dai danni a lungo termine”, spiega il prof. Wang. “Nella seconda fase, crediamo che i microRNA contribuiscano alla proliferazione dei cardiomiociti.”

I vantaggi della terapia con microRNA

I ricercatori proseguono spiegando i benefici della terapia con microRNA. A differenza della terapia genica, dicono, le molecole di microRNA non rimangono nel cuore dopo aver adempiuto al loro scopo.

“Entrano molto velocemente e non durano a lungo, ma hanno un effetto duraturo nel riparare i cuori danneggiati”, spiega uno dei corrispondenti autori dello studio, Jinghai Chen, Ph.D.

“Abbiamo dato ai topi una sola iniezione quando il cuore aveva bisogno di più aiuto, quindi […] abbiamo continuato a controllare il livello di espressione di miRNA19a / b dopo l’iniezione”, aggiunge Chen. “Dopo una settimana, l’espressione è scesa a un livello normale, ma la protezione è durata per più di un anno.”

“I microRNA hanno una promessa incredibile di diventare potenti strumenti per combattere le malattie cardiovascolari”, scrivono i ricercatori, che stanno pianificando di testare il trattamento in un mammifero più grande prima di passare agli studi sull’uomo. Il prof. Wang e colleghi concludono:

“[M] la protezione cardiaca precoce mediata da iR-19a / 19b potrebbe aprire una finestra per lo sviluppo di una terapia efficace per l’attacco cardiaco e portare grandi benefici ai pazienti con insufficienza cardiaca”.

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