Secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’Università dell’Illinois a Chicago, una disfunzione dei vasi sanguigni muscolari potrebbe essere la causa della cachessia, debolezza muscolare e della perdita di peso che caratterizzano la maggior parte dei pazienti oncologici.
“La scoperta potrebbe aiutare i sopravvissuti al cancro a recuperare la forza muscolare, il che potrebbe contribuire a ottenere risultati migliori per questi pazienti”, ha affermato il dott. Jalees Rehman, autore principale del nuovo articolo, Professore Benjamin J. Goldberg e Direttore del dipartimento di biochimica e genetica molecolare presso la Facoltà di Medicina.
Fino all’80% dei pazienti affetti da cancro soffre di atrofia muscolare, nota come cachessia, una complicanza debilitante caratterizzata da estrema stanchezza, perdita di peso e inappetenza.
“È uno dei principali fattori determinanti dei peggiori risultati nei sopravvissuti al cancro, se non sono in grado di svolgere le loro attività quotidiane perché hanno perso molta forza muscolare“, ha affermato Rehman, che è anche co-responsabile del programma di ricerca in oncologia traslazionale presso l’University of Illinois Cancer Center.
Con la progressione del cancro, una molecola tumorale in circolazione nel flusso sanguigno può attivare un “interruttore molecolare” nelle cellule dei vasi sanguigni muscolari e causarne il malfunzionamento, secondo uno studio pubblicato su Nature Cancer. Tuttavia, la salute dei vasi sanguigni può essere ripristinata “accendendo” questo interruttore molecolare, invertendo così l’atrofia muscolare.
“Non esiste un trattamento approvato dalla FDA per la cachessia e i comuni piani di trattamento incentrati su alimentazione ed esercizio fisico non sembrano sufficienti”, ha affermato Rehman. Studi precedenti sulla cachessia si sono concentrati su come una risposta immunitaria che porta a infiammazione muscolare possa causare la condizione.
“Quando abbiamo avviato questo progetto, si sapeva ancora poco su come i vasi sanguigni potessero influenzare la massa muscolare o la forza muscolare nella cachessia“, aggiunge Young Mee Kim, Professore associato di ricerca presso il dipartimento di biochimica e genetica molecolare e primo autore dello studio.
I vasi sanguigni sono le autostrade del corpo, che trasportano nutrienti e ossigeno agli organi, compresi i muscoli. Ma contribuiscono anche al funzionamento e alla salute degli organi essenziali. “Sono più che semplici condotti passivi; aiutano a istruire i nostri organi e tessuti”, ha affermato Rehman.
I ricercatori hanno utilizzato un modello animale di cancro al pancreas per confrontare i vasi sanguigni nei muscoli malati e cachettici e nei muscoli sani. Con la microscopia 3D ad alta risoluzione, hanno dimostrato che i muscoli cachettici presentano meno vasi sanguigni rispetto ai muscoli sani.
Hanno anche scoperto che questi muscoli avevano meno massa e fibre più sottili e non erano altrettanto performanti nei test di forza. Lo stesso si è verificato quando hanno esaminato modelli di altri tumori, tra cui il cancro al colon, il cancro ai polmoni e il melanoma cutaneo e quando hanno testato campioni muscolari di pazienti oncologici.
Successivamente, i ricercatori hanno analizzato i geni nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni dei muscoli, note come cellule endoteliali. “Le cellule endoteliali dei muscoli cachettici erano più invecchiate, permeabili e inclini a morire rispetto a quelle dei muscoli sani”, ha affermato Kim.
“Quanto più c’è disfunzione vascolare, tanto più il muscolo sembra soffrire”, ha affermato Rehman.
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I ricercatori hanno scoperto che una molecola chiamata attivina A era più diffusa nelle cellule endoteliali con cachessia tumorale rispetto a quelle sane. “Questo aumento di attivina A sopprimeva l’espressione di un’impo proteina chiamata PGC1α“, ha affermato Rehman. I ricercatori hanno scoperto che riattivare PGC1α ripristinava la salute dei vasi sanguigni e, di conseguenza, migliorava la forza muscolare.
Rehman e i suoi colleghi stanno lavorando a terapie che possano colpire PGC1α e l’activina A per trattare la cachessia tumorale.
Spiegano gli autori:
“La cachessia è la perdita di massa muscolare scheletrica in presenza di cancro ed è una complicanza importante che influisce negativamente sulla qualità della vita. Abbiamo ipotizzato che la cachessia sia mediata da una disfunzione del sistema vascolare, essenziale per mantenere la perfusione e mitigare le risposte immunitarie inappropriate. Utilizzando la topografia tissutale trasparente, abbiamo scoperto che la perdita di densità vascolare muscolare precede la perdita di massa muscolare in diversi modelli tumorali complementari, tra cui adenocarcinoma pancreatico, carcinoma del colon, adenocarcinoma polmonare e modelli di melanoma. Abbiamo anche osservato che le persone affette da cachessia tumorale presentano una sostanziale perdita di densità vascolare muscolare. Con la progressione del tumore, l’aumento dell’activina A circolante sopprime a distanza l’espressione del co-attivatore 1α del recettore attivato dal proliferatore del perossisoma (PGC1α) nell’endotelio muscolare, inducendo così una permeabilità vascolare. Il ripristino dell’attività endoteliale di PGC1α ha preservato la densità vascolare e la massa muscolare nei topi affetti da tumore. Il nostro studio suggerisce che il ripristino della funzione endoteliale muscolare potrebbe rappresentare un valido approccio terapeutico per la cachessia tumorale“.
Altri coautori dell’UIC nello studio includono Mark A. Sanborn, Shaluah Vijeth, Priyanka Gajwani, Xinge Wang, Dahee Jung, Tibor Valyi-Nagy, Sreeparna Chakraborty, Georgina
Mancinelli, Peter T. Toth, Evan H. Phillips, Paul Grippo, Dr. Ameen Salahudeen, Jooman Park, Su Yeon Yeon, Dr. Vijayalakshmi Ananthanarayanan, Yuwei Jiang, Steve Seung-Young Lee e Klara Valyi-Nagy.
Immagine credit public domain.
Fonte: Nature Cancer