Globuli rossi-immagine credit public domain..
Quando i globuli rossi si disgregano, rilasciano l’eme, un componente dell’emoglobina, che può contribuire all’infiammazione e danneggiare tessuti e vasi sanguigni. I ricercatori dell’Università di Lund hanno ora identificato un meccanismo attraverso il quale l’eme attiva una reazione infiammatoria nel sangue. Sono stati anche in grado di bloccare questa via in modelli sperimentali. I risultati potrebbero avere implicazioni per malattie e condizioni che comportano un’estesa distruzione dei globuli rossi, tra cui la sindrome emolitico-uremica e la malaria.
L’eme è un componente essenziale dell’emoglobina, la proteina presente nei globuli rossi che trasporta l’ossigeno. Quando i globuli rossi si disgregano, un processo noto come emolisi, l’eme può essere rilasciato nel flusso sanguigno. Una volta fuori dai globuli rossi, l’eme è dannoso e può contribuire all’infiammazione. L’emolisi si verifica in condizioni come l’anemia falciforme, la malaria, i traumi e le ustioni, ma anche quando il sangue è esposto a stress meccanico, come durante la circolazione extracorporea o a causa del contatto con valvole cardiache meccaniche.
Nel nuovo studio, i ricercatori dimostrano come l’eme possa innescare una reazione a catena nel sangue che attiva l’infiammazione, rendendo i vasi sanguigni più permeabili. Hanno scoperto che l’eme si lega al fattore XII, attivandolo, e questo a sua volta attiva il sistema callicreina-chinina, un sistema proteico infiammatorio presente nel sangue. Ciò porta al rilascio di bradichinina, una molecola che causa la dilatazione dei vasi sanguigni e ne aumenta la permeabilità. Di conseguenza, i liquidi fuoriescono nei tessuti circostanti, contribuendo a gonfiore, infiammazione e calo della pressione sanguigna.
“Questo spiega come i globuli rossi frammentati possano attivare una grave infiammazione. L’eme libero può innescare una risposta infiammatoria indipendentemente da cosa abbia causato la frammentazione dei globuli rossi in primo luogo”, afferma Diana Karpman, Prof.ssa di pediatria all’Università di Lund.
I ricercatori hanno studiato campioni di sangue di 34 bambini affetti da sindrome emolitico-uremica (SEU), nonché campioni di soggetti sani di controllo. La SEU è una grave complicanza che può verificarsi in seguito a un’infezione da EHEC ed è caratterizzata da bassi livelli di piastrine, danno renale acuto e distruzione dei globuli rossi. In alcuni bambini, i ricercatori hanno riscontrato evidenze di attivazione del sistema callicreina-chinina. A seconda del marcatore utilizzato, l’attivazione è stata osservata rispettivamente in 10 bambini su 34 o in 17 bambini su 32. L’attivazione era associata all’entità della frammentazione dei globuli rossi (grado di emolisi) e al coinvolgimento renale. I risultati sono stati confermati in modelli sperimentali in cui i ricercatori hanno impedito l’attivazione utilizzando un inibitore di C1, un farmaco utilizzato per un’altra indicazione, che inibisce il sistema callicreina-chinina.
“Il fatto di essere riusciti a bloccare la reazione a livello sperimentale rende la scoperta particolarmente interessante. Tuttavia, non abbiamo ancora dimostrato che un trattamento del genere funzioni sui pazienti. Questo aspetto necessita ora di ulteriori indagini”, afferma Alexandra Gerogianni, che ha condotto lo studio durante il suo post-dottorato presso l’Università di Lund.
I risultati forniscono una nuova spiegazione meccanicistica di come la disgregazione dei globuli rossi possa contribuire all’infiammazione. Sebbene i ricercatori abbiano scelto di studiare la sindrome emolitico-uremica (SEU), l’emolisi si verifica in molte altre malattie e situazioni cliniche. A livello globale, molte persone sono affette da malattie caratterizzate da un’estesa emolisi che si verifica durante il decorso della malattia, in particolare la malaria.
“Abbiamo scelto di studiare la sindrome emolitico-uremica (SEU) perché è un’area di cui ci occupiamo, ma le implicazioni potrebbero essere molto più ampie. L’eme libero è presente in molte patologie che comportano emolisi. Una domanda importante per il futuro è quanto questo meccanismo contribuisca all’infiammazione e alla malattia“, afferma Diana Karpman.
Leggi anche: La straordinaria flessibilità dei globuli rossi
Lo studio in breve
L’EHEC-HUS è una grave condizione che si verifica durante l’infezione da Escherichia coli enteroemorragico (EHEC) e che porta alla frammentazione dei globuli rossi, alla riduzione delle piastrine e all’insufficienza renale, una condizione nota come sindrome emolitico-uremiica (SEU). Questo studio ha incluso pazienti con EHEC-HUS e soggetti di controllo sani, nonché modelli sperimentali sia in vitro che in vivo e ha scoperto che l’eme attiva un’importante via infiammatoria, la via callicreina-chinina, che potrebbe essere bloccata riutilizzando un farmaco già esistente noto come inibitore di C1.
Una reazione a catena nel sangue
Quando i globuli rossi si disgregano, viene rilasciato l’eme. L’eme si lega al fattore XII e lo attiva, il quale a sua volta attiva il sistema callicreina-chinina. Ciò porta al rilascio di bradichinina, che rende i vasi sanguigni più permeabili e contribuisce all’infiammazione. Negli esperimenti, i ricercatori sono riusciti a inibire la reazione utilizzando il farmaco inibitore C1.
Fonte: Kidney International