Cuproptosi-studio- Immagine: Astratto grafico Credito: Associazione delle Scienze Mediche di Base dell’FBIH.
L’aterosclerosi (AS) è una malattia infiammatoria cronica caratterizzata dall’accumulo di lipidi e cellule immunitarie nelle pareti arteriose, aumentando il rischio di patologie cardiovascolari. Sebbene molteplici fattori contribuiscano all’AS, recenti ricerche evidenziano il ruolo del rame, un oligoelemento essenziale, nella progressione della malattia.
Il rame svolge un ruolo cruciale nella funzione mitocondriale, nella regolazione dello stress ossidativo e nella salute vascolare. Tuttavia, un eccesso di rame può diventare tossico, innescando danni ossidativi e infiammazione, due fattori chiave dell’AS. Una forma di morte cellulare regolata recentemente identificata, nota come cuproptosi, potrebbe essere un meccanismo critico che collega lo squilibrio del rame al danno vascolare.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Biomolecules and Biomedicine.
La cuproptosi è una forma unica di morte cellulare dipendente dal rame che differisce dall’apoptosi e dalla necrosi. Si verifica quando il rame intracellulare si lega alle proteine coinvolte nel ciclo dell’acido tricarbossilico (TCA), portando all’aggregazione proteica, alla disfunzione mitocondriale e, in ultima analisi, alla morte cellulare. Questa scoperta sottolinea l’importanza dell’omeostasi del rame nel mantenimento della salute vascolare.
Diversi meccanismi spiegano come la cuproptosi possa guidare la progressione della aterosclerosi:
- Stress ossidativo e disfunzione mitocondriale: l’eccesso di rame genera specie reattive dell’ossigeno (ROS), che provocano danni ossidativi che indeboliscono l’integrità dei vasi sanguigni e favoriscono l’instabilità della placca.
- Attivazione infiammatoria: livelli elevati di rame attivano percorsi infiammatori, come la segnalazione NF-κB, aumentando la produzione di citochine e il reclutamento delle cellule immunitarie sulle pareti arteriose.
- Alterazione del metabolismo dei lipidi: il rame influenza il metabolismo del colesterolo, favorendo l’ossidazione delle LDL e la formazione di cellule schiumose, fattori che accelerano lo sviluppo della placca.
- Disfunzione delle cellule muscolari lisce ed endoteliali: l’eccesso di rame compromette la funzione endoteliale, riduce la disponibilità di ossido nitrico (NO) e favorisce la proliferazione delle cellule muscolari lisce, fattori che contribuiscono al restringimento arterioso.
Considerati questi meccanismi, colpire la cuproptosi potrebbe aprire nuove strade per il trattamento e la prevenzione della aterosclerosi.
Studi recenti hanno identificato biomarcatori chiave correlati alla cuproptosi che potrebbero aiutare nella diagnosi precoce e nell’intervento sulla aterosclerosi:
- Ferredossina 1 (FDX1): regola la morte cellulare indotta dal rame.
- Membro 1 della famiglia 31 dei trasportatori di soluti (SLC31A1): controlla l’assorbimento intracellulare del rame.
- Glutaminasi (GLS): aiuta ad attenuare lo stress ossidativo e a proteggere dalla tossicità del rame.
Questi biomarcatori possono fungere da strumenti diagnostici, consentendo una diagnosi precoce e terapie mirate per la aterosclerosi.
Sono in fase di studio diverse strategie per regolare i livelli di rame e mitigare i danni correlati alla cuproptosi nell’aterosclerosi:
- Terapia chelante del rame: composti come il tetratiomolibdato (TTM) aiutano ad abbassare i livelli di rame e a ridurre l’infiammazione vascolare.
- Ionofori del rame: questi agenti trasportano selettivamente il rame nelle cellule, anche se sono necessarie ulteriori ricerche per migliorarne la sicurezza e l’efficacia.
- Inibitori a piccole molecole degli chaperoni del rame: colpire proteine come ATOX1 può aiutare a regolare l’omeostasi del rame senza interrompere le funzioni biologiche essenziali.
- Terapie basate sulla nanomedicina: i progressi nella nanotecnologia offrono approcci di precisione, come le nanoparticelle a base di curcumina che chelano il rame in eccesso e riducono lo stress ossidativo.
Leggi anche:Aterosclerosi: trovato potenziale bersaglio terapeutico
Sebbene la cuproptosi rappresenti un obiettivo promettente per il trattamento della aterosclerosi, permangono diverse sfide:
- Validazione dei biomarcatori: sono necessarie ulteriori ricerche per confermare la rilevanza clinica dei marcatori correlati alla cuproptosi.
- Comprensione meccanicistica: le interazioni esatte tra cuproptosi, stress ossidativo e metabolismo dei lipidi richiedono ulteriori studi.
- Sicurezza terapeutica: le strategie mirate al rame devono preservare le funzioni fisiologiche essenziali per evitare conseguenze indesiderate.
Affrontando queste sfide, i ricercatori mirano a sviluppare trattamenti più efficaci e mirati per la aterosclerosi, migliorando la salute cardiovascolare e riducendo l’impatto della malattia.
Fonte: Biomolecules and Biomedicine