L’alterazione dell’espressione genica nell’insufficienza cardiaca

insufficienza cardiaca

Immagine: sezioni del tessuto cardiaco che mostrano un cuore normale di topo (a sinistra) e uno con insufficienza cardiaca (a destra). Credit: Grueter Laboratorio, Università di Iowa Health Care.

L‘insufficienza cardiaca si riferisce ad una condizione in cui il muscolo cardiaco si indebolisce nel tempo, rendendo sempre più difficile per il cuore pompare il sangue attraverso il corpo, come dovrebbe.

( vedi anche: Identificata una proteina che promuove l’ insufficienza cardiaca cronica).

È una malattia progressiva che inizia quando il cuore si adatta a situazioni di stress come la pressione arteriosa alta, la malattia coronarica o il diabete, per funzionare correttamente. Questi fattori di stress possono portare a cardiomiopatia dilatativa, in cui il ventricolo sinistro del cuore (camera di pompaggio) si estende, si allarga e diviene più sottile. Alla fine, il cuore non può tornare alla sua forma normale, peggiorando così la sua capacità di pompare il sangue e potenzialmente portando a battiti cardiaci irregolari, coaguli di sangue o addirittura morte improvvisa.

I ricercatori sanno che i cambiamenti nell’espressione genica si verificano durante la cardiomiopatia, ma non è chiaro se questi cambiamenti siano dovuti alla diminuzione della funzione cardiaca o se questi cambiamenti fanno parte della progressione verso l’insufficienza cardiaca. Una migliore comprensione del ruolo dei co-fattori di trascrizione – le proteine ​​che sono chiave per la regolazione e l’espressione dei geni – potrebbe fornire importanti indizi su come si verifica l’insufficienza cardiaca.

In un nuovo studio, i ricercatori dell’ Health Care dell’Università della Iowa, hanno indagato il ruolo di una proteina nelle cellule del muscolo cardiaco.

“Una domanda fondamentale è come avviene la progressione verso l’insufficineza cardiaca dopo che il cuore è stato sottoposto a stress”, dice Duane Hall Professore di medicina interna alla UI Carver College of Medicine e autore principale dello studio pubblicato il 3 agosto in JCI Insight.

“È noto che molti geni, espressi solitamente in un cuore in via di sviluppo, sono espressi anche nell’ insufficienza cardiaca per cui,  in questi casi, il cuore potrebbe cercare di reinstallare programmi di sviluppo per adattarsi alle pressioni dello stress”, aggiunge Chad Grueter, assistente Professore di medicina interna al Carver College of Medicine e autore senior dello studio. ” Non comprendiamo appieno come avviene la trascrizione di questi geni, quindi abbiamo esaminato come l’espressione genica avviene attraverso la proteina  Cdk8 che abbiamo osservato”.

Grueter, Hall e colleghi hanno esaminato campioni di tessuto cardiaco da pazienti con insufficienza cardiaca e hanno notato che i livelli della proteina Cdk8 nelle cellule del muscolo cardiaco erano elevati. Poichè Cdk8 è coinvolta nella regolazione dell’espressione di migliaia di geni, i ricercatori hanno quindi sovrascritto la proteina nelle cellule del cuore di topo.

 L’aumento dei livelli di Cdk8 ha determinato una diminuzione della funzionalità cardiaca e insufficienza cardiaca in questi topi.

Quando i ricercatori hanno esaminato le cellule del cuore dei topi prima che una diminuzione della funzione cardiaca fosse rilevabile, hanno scoperto che più di 3.400 geni erano già espressi con un profilo simile a quello delle cellule muscolari del cuore umano con cardiomiopatia dilatatativa e insufficienza cardiaca.

“Altri studi hanno osservato il cambiamento della contrazione e del metabolismo nelle cellule del cuore come una possibile cura per l’insufficienza cardiaca”, dice Hall. “Il nostro studio è uno dei primi a dimostrare che qualcosa nel nucleo delle cellule è capace da sola di indurre i cambiamenti strutturali che si verificano nell’insufficienza cardiaca”.

I risultati dello studio suggeriscono che la modifica dell’espressione genica può fornire un percorso ai trattamenti preventivi per l’insufficienza cardiaca .

“In termini di progressione della malattia, l’insufficienza cardiaca è la fase finale. Il nostro studio suggerisce che il momento della transizione da un cuore ingrandito all’insufficienza cardiaca è fondamentale”, dice Grueter. “Guardando avanti, speriamo di trovare un farmaco che possa bloccare quel momento”.

Fonte: JCI Insight 

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