Fibrillazione atriale-Immagine:
Un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’University of Arizona College of Medicine–Phoenix e dell’University of California Davis Health, ha individuato un nuovo obiettivo per lo sviluppo di una terapia volta a curare la fibrillazione atriale, il tipo più comune di ritmo cardiaco anomalo.
La fibrillazione atriale, comunemente chiamata AFib o AF, causa circa 1 ictus su 7, secondo i Centri per il Controllo e la Prevenzione delle malattie degli Stati Uniti, ed è associata a un aumento significativo del rischio di morbilità e mortalità. “Si prevede che più di 12 milioni di persone soffriranno di AFib entro il 2030, secondo l’American Heart Association e gli attuali paradigmi di trattamento rimangono inadeguati”, affermano i ricercatori.
Le proteine coinvolte nei processi fisiologici del cuore sono state un obiettivo di ricerca per la fibrillazione atriale per un po’ di tempo. Fino a poco tempo fa, la maggior parte delle ricerche suggeriva che il trattamento della fibrillazione atriale attraverso l’inibizione di specifici canali del potassio attivati dal calcio a piccola conduttanza o canali SK, potesse ridurre o peggiorare le aritmie in diverse condizioni.
“Il nostro studio ha utilizzato approcci sperimentali e computazionali pionieristici per decifrare come il canale SK2 umano possa essere co-regolato dinamicamente. Lo studio è particolarmente tempestivo considerando che gli inibitori dei canali SK sono attualmente in fase di sperimentazione clinica per il trattamento della fibrillazione atriale, rendendo fondamentale un’ulteriore comprensione dei loro meccanismi regolatori“, ha affermato Nipavan Chiamvimonvat, MD, presidente del Dipartimento di scienze mediche di base presso l’U of A College of Medicine–Phoenix.
L’articolo, “Meccanismi atomici della regolazione del canale del potassio (SK2) attivato dal Ca2+ a bassa conduttanza da parte di PIP2“, è stato pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Il team di ricerca ha esaminato il ruolo di un lipide, il fosfatidilinositolo 4,5-bisfosfato o PIP2, nella regolazione del canale SK2. PIP2 è un componente integrale di tutte le membrane cellulari vegetali e animali e agisce come messaggero per una varietà di percorsi di segnalazione nel corpo.
“Poiché PIP2 svolge un ruolo così essenziale in molteplici canali ionici, la regolazione dei canali ionici cardiaci tramite PIP2 presenta un nuovo meccanismo per la regolazione lipidica dell’eccitabilità e della funzione cardiaca“, ha affermato il biologo computazionale Ryan Woltz, Ph.D., co-primo autore dell’articolo e Professore associato di ricerca presso il College of Medicine–Phoenix.
Attualmente, i canali SK sono gli unici canali del potassio noti che risultano sovraregolati nell’insufficienza cardiaca; la loro regolazione svolge un ruolo fondamentale nell’eccitabilità cardiaca e nello sviluppo dei disturbi del ritmo cardiaco.
“Poiché è noto che PIP2 è disregolato nell’insufficienza cardiaca, il nostro studio fornisce approfondimenti traslazionali fondamentali sui possibili meccanismi delle aritmie cardiache nell’insufficienza cardiaca“, ha affermato il co-primo autore Yang Zheng, Ph.D., ricercatore post-dottorato presso il College of Medicine—Phoenix.
Utilizzando la modellazione comparativa, il team di ricerca ha generato modelli di canale SK2 umano in stati chiusi, intermedi e aperti. I ricercatori hanno quindi utilizzato simulazioni di dinamica molecolare per esplorare i meccanismi molecolari della modulazione del canale SK2 da parte di PIP2.
“Le informazioni strutturali derivanti dal nostro studio saranno utili per progettare nuovi inibitori dei canali SK2 per il trattamento delle aritmie cardiache“, ha affermato Vladimir Yarov-Yarovoy, Ph.D., Professore presso l’UC Davis Health.
Il coautore senior Igor Vorobyov, Ph.D., Professore associato presso l’UC Davis Health, ha riferito che il team sta già utilizzando approcci computazionali simili per studiare altri sottotipi di canali SK.
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“Sono entusiasta di partecipare a questo studio di ricerca multi-universitario e multidisciplinare collaborativo e non vedo l’ora di continuare la collaborazione”, ha affermato Vorobyov. “Stiamo attualmente lavorando all’applicazione di un approccio sperimentale/computazionale pionieristico simile alla modulazione dei canali SK da parte di molecole farmacologiche, che possono migliorare o inibire la funzione di questi canali ionici e possono essere utilizzati come opzioni di trattamento prospettiche per la fibrillazione atriale e altre malattie cardiovascolari“.
