Il principale organismo di ricerca del Governo degli Stati Uniti ha fatto un’importante scoperta che potrebbe contribuire a creare nuovi farmaci per abbassare il colesterolo “cattivo” e, si spera, prevenire infarti e ictus.
Ma la parte interessante di questa storia non è solo la scoperta in sé, bensì la tecnologia che ne è alla base: un tipo relativamente nuovo di microscopio che sostanzialmente ha congelato le molecole di colesterolo LDL, consentendo per la prima volta ai ricercatori di ottenere una visione dettagliata della struttura dell’LDL e di trovare nuovi modi per arrestare l’accumulo di LDL nell’organismo.
La tecnologia, la microscopia crioelettronica, ha permesso agli scienziati del National Institutes of Health di vedere come l’LDL si accumula nel sangue. Gli inventori del microscopio hanno vinto il premio Nobel nel 2017 e la tecnologia promette innovazioni di ogni tipo nella scienza.
Secondo l’NIH, la ricerca condotta con questo strumento avrà notevoli benefici per la salute, perché ha consentito per la prima volta di osservare come il colesterolo “cattivo”, noto come colesterolo delle lipoproteine a bassa densità o LDL-C, si accumula nell’organismo e provoca infarti e ictus nelle persone con livelli di colesterolo LDL geneticamente elevati.
Questa condizione è nota come ipercolesterolemia familiare.
Il disturbo genetico fa sì che i livelli di colesterolo LDL (cattivo) aumentino e rimangano elevati. La condizione inizia alla nascita e può causare attacchi cardiaci in età precoce, secondo i National Institutes of Health degli Stati Uniti.
I ricercatori sperano che questa scoperta aiuterà gli scienziati a curare la FH, che colpisce un americano su 250 e aumenta la probabilità di morire di coronaropatia in età più giovane.
Attualmente, la maggior parte delle persone affette da FH la curano assumendo statine o altri farmaci. Ma fino alla scoperta del NIH a dicembre, che ha permesso loro di scattare una specie di fotogramma fermo immagine della molecola, il modo effettivo in cui l’LDL si accumulava nel corpo non era completamente compreso.
“I risultati forniscono nuove intuizioni che potrebbero un giorno portare a nuovi tipi di farmaci”, ha affermato il Dott. Alan Remaley, ricercatore senior nel metabolismo delle lipoproteine presso l’NIH. “I nostri risultati forniscono una potenziale nuova strategia per aumentare la capacità del recettore LDL di legare e rimuovere LDL dalla circolazione“, ha spiegato Remaley.
La Dott. ssa Aditi Das e il Dott. MG Finn, entrambi della Facoltà di Chimica e Biochimica del Georgia Tech, hanno spiegato che questa tecnologia rappresenta una rivoluzione in biologia e biochimica perché consente agli scienziati di determinare le strutture delle molecole biologiche in modo molto dettagliato.
Il funzionamento delle molecole è determinato dalle loro strutture. “Quando conosciamo le loro strutture, abbiamo un grande indizio su come funzionano, su come ripararle se sono difettose o su come fermarle se causano danni. La natura è il supremo architetto molecolare e abbiamo bisogno di tecniche come la crio-EM per vedere i dettagli di ciò che costruisce”, ha spiegato Finn.
Perché l’LDL fa male
La svolta arrivò quando l’NIH fu in grado di preservare la struttura dell’LDL, creando una sorta di fermo immagine che letteralmente intrappolava l’LDL in una forma di ghiaccio che consentiva di vederlo con un microscopio elettronico. Le immagini furono inviate a un algoritmo informatico che poi costruì un modello 3D della molecola.
“Le macchine crioelettroniche costano tra i 2 e i 3 milioni di dollari a dispositivo e sono diventate strumenti essenziali per la moderna ricerca biologica e biomedica”, ha affermato Finn. Atlanta ne ha due: una al Georgia Tech, l’altra all’Emory.
Il fatto che il colesterolo LDL contribuisca alle malattie cardiovascolari è noto da tempo, ma prima della scoperta del NIH i ricercatori non erano riusciti a osservare con esattezza il processo. L’LDL provoca l’accumulo di depositi di grasso, noti come placche, nelle pareti delle arterie, che rappresentano una delle principali cause di malattie cardiache.
Lo scopo dell’LDL non è del tutto dannoso: il suo compito è trasportare il colesterolo alle cellule per ricavarne energia, ripararle o produrre ormoni.
Ma un eccesso di LDL è dannoso e il fegato ne produce troppo quando mangiamo grassi non sani (come i grassi saturi e trans), il che contribuisce al rischio cardiovascolare.
Un eccesso di LDL nel flusso sanguigno può rimanere bloccato nelle arterie, innescando infiammazioni e restringendo i vasi sanguigni.
Nel tempo, l’accumulo di placca può ridurre il flusso sanguigno o rompersi, formando coaguli che bloccano l’afflusso di sangue al cuore o al cervello, causando infarti o ictus.
I grassi saturi si trovano naturalmente nei prodotti animali (come burro, formaggio, carni grasse) e in alcuni oli tropicali (come l’olio di cocco e di palma). Mangiare troppo cibi ricchi di grassi saturi può aumentare il colesterolo LDL.
I grassi trans si trovano nella margarina, nello strutto, nei prodotti da forno e nei cibi fritti. Aumentano significativamente il colesterolo LDL mentre abbassano il colesterolo HDL (buono), diventando molto più dannosi, secondo l’American Heart Association.
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“Per la salute del cuore, è meglio sostituire questi grassi con opzioni insature come quelle presenti nel pesce, nelle noci, nei semi, negli avocado e negli oli vegetali”, ha affermato il Dott. Danny J. Eapen, del Cardiac Rehabilitation Center presso l’Emory St. Joseph’s Hospital e la Emory University School of Medicine. “L’olio d’oliva può anche aiutare ad abbassare il colesterolo, soprattutto quando sostituisce grassi nocivi come burro e margarina“, ha affermato Eapen.
Fonte:Medicalxpress