La riduzione di una proteina presente nei mitocondri delle cellule del muscolo cardiaco avvia disfunzioni cardiache e insufficienza cardiaca, una scoperta che potrebbe fornire indicazioni per nuovi trattamenti per le malattie cardiovascolari, secondo uno studio condotto dalla Georgia State University.
I ricercatori hanno scoperto che la riduzione di una proteina di membrana mitocondriale esterna, FUNDC1 nelle cellule del muscolo cardiaco, note anche come cardiomiociti, attiva e peggiora la disfunzione cardiaca. Inoltre, interrompere il modo in cui FUNDC1 si lega a un particolare recettore ha inibito il rilascio di calcio da un’altra struttura cellulare, il reticolo endoplasmatico (ER), nei mitocondri di queste cellule e provocato disfunzione mitocondriale, disfunzione cardiaca e insufficienza cardiaca.
I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Circulation.
I mitocondri svolgono numerosi ruoli nel corpo, compresa la produzione di energia, la produzione di specie reattive dell’ossigeno e la trasduzione del segnale. Poiché il miocardio, la parete muscolare del cuore, è un tessuto ad elevata domanda di energia, i mitocondri svolgono un ruolo centrale nel mantenimento delle prestazioni cardiache ottimali. Prove crescenti suggeriscono che l’attività mitocondriale deregolata gioca un ruolo causale nelle malattie cardiovascolari.
( Vedi anche:Insufficienza cardiaca: la terapia genica migliora la funzione cardiaca).
Nel corpo, i mitocondri e l’ER sono interconnessi e formano le proprie reti endomembrane. I punti in cui i mitocondri e l’ER hanno contatto fisico e comunicano sono noti come membrane ER associate ai mitocondri (MAM). I MAMs svolgono un ruolo importante nella regolazione del trasferimento del calcio tra ER e mitocondri. I MAMs disfunzionali sono coinvolti in diversi disturbi neuronali, tra cui il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson. Fino ad ora, il ruolo dei MAM nelle patologie cardiache non è stato ben compreso.
“Il nostro studio ha trovato che la formazione di MAMs mediata dalla proteina di membrana mitocondriale FUNDC1 era significativamente soppressa nei pazienti con insufficienza cardiaca, e questo fornisce la prova che FUNDC1 e MAM partecipano attivamente allo sviluppo di insufficienza cardiaca“, ha detto il Dr. Ming-Hui Zou, Direttore del Centro di Medicina Molecolare e Traslazionale presso lo Stato della Georgia e un eminente studioso della Georgia Research Alliance in Medicina Molecolare. “Questo lavoro ha implicazioni cliniche importanti e fornisce prove che ripristinare il corretto funzionamento dei MAMs può essere un nuovo obiettivo per il trattamento dell’insufficienza cardiaca“.
I ricercatori hanno usato cardiomiociti neonatali di topi con una delezione genetica del gene FUNDC1, topi di controllo senza deficienze genetiche e tessuti cardiaci di pazienti con insufficienza cardiaca.
Le funzioni cardiache dei topi sono state monitorate utilizzando l’ecocardiografia a 10 settimane di età. Topi con la delezione genetica di FUNDC1 avevano velocità di riempimento ventricolare marcatamente ridotta, tempo di rilassamento isovolumico ventricolare sinistro prolungato, disfunzione diastolica, diminuzione della gittata cardiaca (che indica alterazioni delle funzioni sistoliche) e fibrosi interstiziale del miocardio. I mitocondri nei cuori dei topi con delezione del gene FUNDC1 erano più grandi e più allungati, un aumento di 2,5 volte rispetto ai mitocondri nei topi di controllo.
Per determinare se la riduzione di FUNDC1 si è verificata nei cuori umani e ha contribuito all’insufficienza cardiaca nei pazienti, i ricercatori hanno esaminato quattro campioni di cuore da pazienti con insufficienza cardiaca e quattro campioni di cuore da donatori di controllo. Hanno trovato che i livelli di FUNDC1 erano significativamente ridotti nei pazienti con insufficienza cardiaca rispetto ai donatori di controllo. Inoltre, il contatto tra ER e mitocondri nei cuori con con insufficienza cardiaca è risultato significativamente ridotto ed i mitocondri nei cuori con insufficienza cardiaca erano più allungati rispetto a quelli dei donatori di controllo.
Fonte: Georgia State University
