Immagine: Jaroslaw Zmijewski and Victor Thannickal. Credit: UAB.
I ricercatori dell’Università dell’Alabama a Birmingham hanno dimostrato, per la prima volta, che la fibrosi polmonare stabilita può essere invertita utilizzando un trattamento farmacologico mirato al metabolismo cellulare.
Questo nuovo ritrovamento, riportato sulla rivista Nature Medicine, è importante perché, nonostante i significativi progressi nel rivelare i meccanismi patologici della fibrosi persistente, mancano interventi terapeutici efficaci.
La fibrosi polmonare può svilupparsi dopo lesioni polmonari causate da infezioni, radiazioni o chemioterapia, oppure IPF che è un disturbo polmonare progressivo e in definitiva fatale che colpisce più di 150.000 pazienti all’anno negli Stati Uniti e più di 5 milioni in tutto il mondo.
( Vedi anche: Il ripristino della sintesi lipidica potrebbe ridurre la fibrosi polmonare).
In esperimenti che utilizzano tessuti polmonari da pazienti con IPF, fibroblasti di topo e un modello murino di fibrosi polmonare, un team guidato da Jaroslaw Zmijewski e Victor Thannickal, ha mostrato l’inversione della fibrosi polmonare e i meccanismi cellulari sottostanti coinvolti dal trattamento farmacologico .
Zmijewski e Thannickal sono, rispettivamente, Professore associato e Professore presso il Dipartimento di Medicina dell’UAB. Zmijewski lavora come Direttore della ricerca per il programma di traduzione in ARDS. Thannickal detiene la cattedra di medicina di Ben Vaughan Branscomb in Malattie respiratorie ed è Direttore della Divisione UAB di Medicina polmonare, allergia e terapia critica.
È interessante notare che il farmaco che ha accelerato la risoluzione della fibrosi polmonare è la metformina che è un agente sicuro e ampiamente utilizzato per il diabete non insulino-dipendente.
La ricerca si è concentrata sulla proteina chinasi attivata da AMP (AMPK), un enzima che rileva lo stato energetico nella cellula e regola il metabolismo. Zmijewski, Thannickal e colleghi hanno scoperto che l’attività di AMPK era più bassa nelle cellule miofibroblastiche all’interno delle regioni fibrotiche del tessuto polmonare umano da pazienti con IPF. I miofibroblasti depositano la fibra di collagene extracellulare come parte del processo di fibrosi. Questi miofibroblasti erano metabolicamente attivi e resistenti alla morte cellulare programmata denominata apoptosi, un processo naturale che rimuove ogni giorno oltre 50 miliardi di cellule danneggiate o invecchiate negli adulti.
L’attivazione di AMPK nei miofibroblasti da polmoni umani con IPF, utilizzando la metformina o un altro attivatore chiamato AICAR, ha portato ad una minore attività fibrotica. L’attivazione di AMPK ha inoltre migliorato la produzione di nuovi mitocondri, gli organelli nelle cellule che producono energia, nei miofibroblasti e normalizzato la sensibilità delle cellule all’apoptosi.
Utilizzando un modello murino di fibrosi polmonare provocata dalla bleomicina farmaco anti-cancro, il gruppo di ricerca ha trovato che il trattamento con metformina, a partire da tre settimane dopo l’infortunio polmonare e continuando per cinque settimane, ha accelerato la risoluzione di fibrosi ben consolidata. Tale risoluzione non era evidente nei topi privi di AMPK, dimostrando che l’effetto di metformina era dipendente da AMPK.
“Insieme, i nostri studi supportano il concetto che AMPK può funzionare come un interruttore metabolico fondamentale nel promuovere la risoluzione della fibrosi stabilita spostando l’equilibrio dal metabolismo anabolico a quello catabolico“, hanno scritto i ricercatori. “Inoltre, forniamo la prova di concetto che l’attivazione di AMPK da metformina o altri agenti farmacologici che attivano questi percorsi pro-risoluzione può essere una strategia terapeutica utile per i disturbi fibrotici progressivi”.
Fonte: Nature
