Piccole molecole, grandi benefici: i microRNA che rigenerano il cuore

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Il cuore –  Un singolo organo che permette lo svolgimento continuativo ed in perfetta armonia di tutte le funzioni vitali. Da esso dipende il trofismo di ogni organo, tessuto, cellula del corpo umano, che il sangue ossigenato e ricco di nutrienti rifornisce proprio grazie al battito incessante di questa pompa, che ci accompagna dal nostro sviluppo embrionale nel grembo materno fino al nostro ultimo respiro. E’ solamente grazie ad esso se il sangue, con un mirabile artificio circolatorio, continua a circuito chiuso a riossigenarsi ai polmoni, deossigenandosi ai tessuti per poi tornare al cuore e ricominciare nuovamente il proprio giro. Al cuore compete la sintesi di importanti fattori proteici come il peptide natriuretico atriale – in sigla ANP – che, tra l’altro, influiscono sul funzionamento renale e sulla stessa pressione sanguigna. La sua attività incessante è permessa da un sistema interno di stimolazione elettrica autoindotta di competenza di cellule particolari del miocardio (o tessuto muscolare striato involontario ovvero tessuto muscolare cardiaco), costituenti il miocardio specifico, che permettono la generazione e la distribuzione omogenea dell’impulso elettrico per la contrazione di altre cellule miocardiche, che formano il cosiddetto miocardio di lavoro, decisamente più abbondante del miocardio specifico. Questo preciso sistema di stimolazione automatica (indipendente ma modulabile da altre afferenze nervose) permette la realizzazione di una contrazione coordinata ma non simultanea delle quattro camere che compongono il cuore, due atri superiormente e due ventricoli più inferiormente.

Imprevisti – Ma cosa accade quando questo tanto perfetto quanto delicato meccanismo viene compromesso da patologie come l’aterosclerosi, il danno ischemico o l’infarto miocardico? Il tessuto cardiaco, nelle sue due componenti specifica e di lavoro, può essere danneggiato irreversibilmente da problematiche spesso di origine vascolare (occlusione di un vaso da parte di placche lipidiche accumulate nel lume dei vasi che portano nutrimento al cuore stesso, le cosiddette arterie coronarie), ma anche di altro tipo, talvolta congenite o ereditarie. Una volta danneggiate, le cellule miocardiche sembrano, a differenza di altri tessuti, incapaci di riprodursi in modo attivo per ripristinare, rimpiazzando l’area di tessuto colpita dalla patologia,  la funzionalità del cuore come prima dell’insorgenza della patologia.

La Scoperta – Tuttavia ad oggi quest’assunto pare da ripensare: lo dimostra una ricerca condotta da Mauro Giacca del laboratorio di Medicina Molecolare dell’International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB) di Trieste, in collaborazione con l’università di Trieste, con l’Azienda Ospedaliero – Universitaria della stessa città e con l’Università di Würzburg (Germania). Questo team di ricerca ha infatti identificato, mediante analisi spettroscopiche di massa ad alta precisione, quaranta sequenze di microRNA (detti miRNA), brevi molecole di acido ribonucleico (RNA) a singolo filamento, privi di alcuna funzione codificante ma in grado di regolare l’espressione dei geni delle cellule, capaci di raddoppiare letteralmente il tasso proliferativo dei cardiomiociti di topo e di ratto. Lo studio comprova innanzitutto la scarsa tendenza alla riproduzione spontanea delle cellule del tessuto miocardico, osservando appunto come, anche se danneggiato in una sua parte, il cuore non rimpiazzi, se non in piccola proporzione, la popolazione cellulare interessata dal processo patologico. Da questa osservazione hanno preso origine una serie di analisi quantitative di quanto DNA veniva sintetizzato e quanta attività mitotica presentavano campioni di cellule miocardiche normali oppure stimolate adeguatamente con determinati miRNA.

La Capacità Rigenerativa – Quelli su cui lo studio si è particolarmente focalizzato sono i miRNA hsa-miR-590 e hsa-miR-199a, dei quali sono state dimostrate le potenzialità anche in vivo – mediante veicolazione dei miRNA con vettori virali geneticamente ingegnerizzati – come modulatori positivi dell’espressione genica di tutti quei composti necessari per la cellula prossima a dividersi in due cellule figlie: il surplus miocellulare che viene così a crearsi permette di riparare quasi completamente (talvolta anche in toto) il danno subito dal miocardio, restituendo dunque piena funzionalità alla sede di propulsione del sangue circolante. Da qui ai futuri impieghi terapeutici il passo è veramente breve: la ricerca di Giacca et al., pubblicata online il 5 Dicembre 2012, offre interessantissimi punti di partenza per ulteriori futuri sviluppi della Medicina ricostruttiva e rigenerativa, non solo del miocardio.