Risolto un mistero del cuore che dura da 60 anni

Kenneth S. Campbell, Ph.D., Direttore della ricerca traslazionale nella Divisione di Medicina Cardiovascolare del College of Medicine del Regno Unito, ha contribuito a mappare una parte importante del cuore a livello molecolare. Lo studio, “Struttura Cryo-EM del filamento di miosina cardiaca umana” è stato pubblicato su Nature all’inizio di questo mese.

Il cuore è formato da miliardi di cellule. Ogni cellula contiene migliaia di strutture più piccole, chiamate sarcomeri. Questi sono gli elementi costitutivi del muscolo. All’interno di ogni blocco ci sono centinaia di filamenti di miosina. 

“Ogni filamento ha circa 2.000 molecole disposte in una struttura davvero complicata che gli scienziati stanno cercando di capire da decenni”, ha affermato Campbell. “Sapevamo molto sulle singole molecole e la gente pensava che le miosine potessero essere disposte in gruppi di sei chiamati corone, ma non molto oltre“.

Campbell ha spiegato che la scoperta più interessante contenuta nell’articolo è che esistono tre diversi tipi di corone. Le loro interazioni sono mostrate nella seconda foto.

“Pensiamo che questo significhi che il muscolo cardiaco può essere controllato in modo più preciso di quanto pensassimo. Eravamo anche entusiasti di vedere come la proteina C legante la miosina, un’altra proteina collegata alla malattia cardiaca genetica, si trova all’interno della struttura. Abbiamo informazioni nuove su come le molecole sono disposte nel cuore“, ha detto Campbell.

Lavorando con i ricercatori della Chan Medical School dell’Università del Massachusetts, il gruppo ha prodotto ricostruzioni 3D a singola particella dei filamenti cardiaci spessi. Le immagini forniscono un nuovo quadro per interpretare le osservazioni strutturali, fisiologiche e cliniche.

“Questo studio è importante per scoprire nuove terapie farmacologiche per le malattie cardiache di cui il Kentucky ha un disperato bisogno“, ha affermato Campbell. “Ci dà una comprensione migliore di come interagiscono le molecole nei nostri cuori“.

Le malattie cardiache sono la principale causa di morte nel Kentucky e collocano il Commonwealth tra i primi 10 stati con il più alto tasso di mortalità per malattia, secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

“Siamo interessati a terapie per diversi tipi di insufficienza cardiaca e miopatie, in cui i muscoli cardiaci non funzionano molto bene”, ha affermato Campbell. “La nostra ricerca è uno dei tanti progetti in corso presso l’Università per contribuire a trovare terapie migliori per le malattie cardiache”.

Il gruppo di ricerca ha raccolto campioni cardiaci dal Gill Cardiovascolare Biorepository, di cui Campbell è il Direttore. I campioni vengono donati a fini di ricerca da pazienti che ricevono cure cardiovascolari nel Regno Unito.

“Abbiamo avviato il Gill Cardiovascolare Biorepository nel 2008. Con l’aiuto di un chirurgo presso UK HealthCare, abbiamo iniziato a raccogliere campioni di miocardio da donatori di organi e da pazienti sottoposti a trapianto cardiaco“, ha affermato Campbell. “Ora abbiamo creato un’enorme risorsa con circa 15.000 campioni provenienti da quasi 500 persone. Condividiamo anche questi campioni con gruppi di ricerca in tutto il mondo. Questo studio pubblicato su Nature deriva da una di queste collaborazioni“.

Campbell, che ricopre un incarico congiunto in medicina cardiovascolare e fisiologia, ha conseguito una laurea in fisica e l’ha trasformata in una carriera incentrata sull’aiuto alle persone.

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“Mi interessavano molto la matematica e le molecole”, ha detto Campbell. “Ma dopo aver sentito un amico chirurgo cardiotoracico parlare dei pazienti, ho capito che avrei potuto sfruttare le mie competenze scientifiche e fare ricerche che avrebbero la possibilità di aiutare le persone. E ai pazienti della UK HealthCare che ci hanno donato campioni, speriamo che sappiano quanto hanno contribuito a guidare la ricerca di livello mondiale per, si spera, aiutare altri che si ammalano”.

Fonte: Nature