Gli scienziati hanno scoperto il ruolo protettivo della proteina GADD45A nel proteggere il cuore dalle risposte dannose allo stress.
Quando il cuore è sottoposto a uno sforzo maggiore, la sua parete ventricolare può ispessirsi, un processo noto come ipertrofia cardiaca. Questo cambiamento è un adattamento naturale che aiuta ad alleviare la pressione sul cuore e a mantenerne la funzionalità. In molti casi può essere invertito senza conseguenze durature, ma se lo sforzo persiste nel tempo, la condizione può progredire in ipertrofia patologica, che può causare problemi più gravi (dilatazione delle cavità ventricolari, alterazioni della funzionalità cardiaca, insufficienza cardiaca, ecc.).
Gli individui affetti da diabete, in particolare quelli affetti da diabete di tipo 2 (DM2), corrono un rischio maggiore di insufficienza cardiaca a causa di fattori contribuenti comuni (pressione alta, obesità, cardiopatia coronarica, ecc.).
Un recente studio pubblicato su Cellular and Molecular Life Sciences ha rivelato un nuovo fattore coinvolto nello sviluppo dell’ipertrofia patologica. I risultati indicano che l‘aumento dell’attività della proteina GADD45A potrebbe offrire un potenziale approccio terapeutico per rallentare l’avanzamento di questa dannosa patologia cardiaca.
Lo studio è guidato dal Professor Manuel Vázquez-Carrera e dal Professore Associato Xavier Palomer, della Facoltà di Farmacia e Scienze Alimentari dell’UB, dell’Istituto di Biomedicina dell’UB (IBUB) e dell’Istituto di Ricerca Sant Joan de Déu (IRSJD), e dell’area Diabete e Malattie Metaboliche Associate del CIBER (CIBERDEM). Il primo autore dell’articolo è l’esperto Adel Rostami (UB-IBUB-IRSJD-CIBERDEM).
Un fattore con un ruolo di primo piano nella funzione cardiaca
La proteina GADD45A (growth arrest and DNA damage inducible 45A) è un fattore multifunzionale associato alla segnalazione dello stress e al danno cellulare. In questo studio, il team ha valutato il ruolo di GADD45A nella funzione cardiaca utilizzando modelli animali e cellule cardiache umane.
I principali meccanismi coinvolti nell’ipertrofia patologica includono processi infiammatori, fibrosi, disfunzione mitocondriale, disregolazione delle proteine che gestiscono il calcio, alterazioni metaboliche, ipertrofia dei cardiomiociti e morte cellulare. Fibrosi e infiammazione sono fattori chiave nella progressione di questa ipertrofia cardiaca patologica e nella successiva insufficienza cardiaca.
“La fibrosi, in particolare, è direttamente correlata allo sviluppo della malattia e a esiti clinici avversi, e ha un impatto importante sulle condizioni cliniche del paziente”, afferma il professor Manuel Vázquez-Carrera.
I risultati rivelano che la carenza del fattore GADD45A nei topi innesca fibrosi cardiaca, infiammazione e apoptosi. Questi cambiamenti sono correlati all’iperattivazione dei fattori di trascrizione proinfiammatori e profibrotici AP-1 (proteina attivatrice-1), NF-κB (fattore nucleare-κB) e STAT3 (trasduttore del segnale e attivatore della trascrizione 3).
Secondo i risultati, la delezione di GADD45A ha anche causato una significativa ipertrofia cardiaca che ha influenzato negativamente la morfologia e la funzionalità cardiaca nei topi privi di questa proteina.
Inoltre, la sovraespressione di GADD45A nei cardiomiociti umani AC16 ha parzialmente prevenuto la risposta infiammatoria e fibrotica indotta dal fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α).
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“Nel complesso, i dati presentati in questo studio evidenziano un ruolo importante della proteina GADD45A nel cuore, poiché può prevenire l’infiammazione, la fibrosi e l’apoptosi e quindi preservare la funzione cardiaca“, afferma Xavier Palomer.
Questo articolo amplia la nostra conoscenza dei meccanismi d’azione di GADD45A nell’organismo. Ad oggi, studi precedenti hanno identificato il ruolo di oncosoppressore nello sviluppo del cancro, nonché il suo coinvolgimento nella regolazione delle vie metaboliche cataboliche e anaboliche e nella prevenzione di infiammazione, fibrosi e stress ossidativo in alcuni tessuti e organi. Infine, alcuni studi hanno indicato che la modulazione di GADD45A potrebbe rappresentare una strategia terapeutica idonea per prevenire l’obesità e il diabete.