Una scoperta inaspettata che collega una proteina cardiaca strutturale alla regolazione genica conseguente allo stress cardiaco suggerisce potenziali nuove vie per lo sviluppo di terapie per l’insufficienza cardiaca.
Il lavoro condotto dal ricercatore dell’Università di Iowa, Long-Sheng Song, si concentra su una proteina chiamata junctophilin-2 (JP2). Il lavoro precedente del laboratorio di Song ha dimostrato che JP2 è una proteina strutturale essenziale per il battito cardiaco e che la perdita o l’interruzione di JP2 è associata allo scompenso cardiaco.
Il nuovo studio condotto su topi e pubblicato online dalla rivista Science, giovedì 8 novembre, rivela che in condizioni di stress, JP2 è diviso in due frammenti. Questa rottura di JP2 danneggia l’architettura strutturale delle cellule e sconvolge la funzione delle cellule cardiache. La scoperta sorprendente del nuovo studio è che uno dei nuovi frammenti creati da JP2 protegge il cuore dai danni viaggiando verso i nuclei delle cellule cardiache e disattivando l’espressione di geni che promuovono l’insufficienza cardiaca.
“Sappiamo da tempo che questa proteina è una proteina strutturale, importante per la funzione muscolare, ma non ci saremmo mai aspettati che avesse anche questa capacità di regolare l’espressione genica“, dice Song, Professore di medicina interna presso l’Università di Iowa Carver College of Medicine . “Questi risultati rivelano un meccanismo di autoprotezione precedentemente sconosciuto che le cellule muscolari del cuore possiedono per contrastare gli effetti dannosi causati dallo stress cardiaco“.
Vedi anche: Insufficienza cardiaca: le cellule staminali ripristinano la funzione cardiaca.
Le malattie cardiache, come l‘ipertensione, le arterie bloccate o l’infarto, mettono tutti sotto stress il cuore. A livello cellulare, questo tipo di stress attiva un enzima che scinde JP2 in due frammenti. Il nuovo studio mostra che il frammento JP2 N-terminale migra verso i nuclei delle cellule cardiache e avvia cambiamenti genetici che proteggono dall’insufficienza cardiaca. Le sequenze di DNA che permettono al frammento di viaggiare nel nucleo e che regolano l’espressione genica sono altamente conservate tra molte specie dai topi agli umani.
Per dimostrare l‘effetto benefico del frammento JP2, i ricercatori hanno progettato topi con livelli aumentati del frammento N-terminale JP2. Questi animali sono stati protetti dallo sviluppo di insufficienza cardiaca in risposta allo stress cardiaco. Al contrario, i topi geneticamente modificati per perdere la funzione del frammento JP2 nei nuclei hanno sviluppato insufficienza cardiaca a velocità accelerata a seguito di stress cardiaco.
“I nostri risultati suggeriscono che l’aumento del livello del frammento JP2 o del peptide funzionale nel cuore potrebbe essere promettente come strategia per il trattamento dell’insufficienza cardiaca“, dice Song, che è anche membro del Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center presso la UI. “Abbiamo ottenuto un brevetto per l’uso del frammento di questa proteina e intendiamo studiare gli approcci di terapia genica per consegnarlo alle cellule cardiache nei modelli preclinici (animali) di insufficienza cardiaca “.
Oltre al suo ruolo nel muscolo cardiaco, JP2 è anche importante e abbondante in altri tipi di muscoli (scheletrici e lisci). Le nuove scoperte suggeriscono che la frammentazione di JP2 può svolgere un ruolo di protezione dagli effetti negativi dello stress in tutti i tipi di muscoli.
Fonte, Science
