L'insufficienza cardiaca rimane un problema di salute pubblica in tutto il mondo a causa della bassa capacità di rigenerazione e di proliferazione dei cardiomiociti residui dopo un qualsiasi danno.
27/04/2017

Riprogrammazione dei cardiomiociti per la rigenerazione cardiaca

Cheng YY, Yan YT, Lundy DJ, Hsieh PC, et al. Reprogramming-derived gene cocktail increases cardiomyocyte proliferation for heart regeneration. EMBO Mol Med 2017;9(2):251-264.

L’insufficienza cardiaca rimane un problema di salute pubblica in tutto il mondo a causa della bassa capacità di rigenerazione e di proliferazione dei cardiomiociti residui (CMS) dopo un qualsiasi danno.

Eppure, secondo alcuni studi, la capacità rigenerativa osservata nei vertebrati inferiori potrebbe fornire una speranza per lo sviluppo di trattamenti efficaci anche per l’uomo (Jopling C, et al. Zebrafish heart regeneration occurs by cardiomyocyte dedifferentiation and proliferation. Nature 2010).

Tuttavia, la riparazione cardiaca nei mammiferi non dimostra una capacità proliferativa equivalente a quella dei vertebrati inferiori, il che implica la presenza di qualche meccanismo che ha alterato le capacità rigenerative in questi ultimi anche se filogeneticamente vicini ai vertebrati inferiori.

È stato dimostrato, infatti, che nei mammiferi, i cardiomiociti subiscono una fase finale di sintesi del DNA (cariocinesi) per cui diventano binucleati ed escono dal ciclo cellulare durante la prima settimana dopo la nascita (Li F, et al. Formation of binucleated cardiac myocytes in rat heart: I. Role of actin-myosin contractile ring. J Mol Cell Cardiol 1997).

Nonostante ciò, recentemente sono state riportate diverse alterazioni genetiche che supportano il rientro dei cardiomiociti nel ciclo cellulare per la proliferazione, ma l’efficacia non sarebbe abbastanza elevata da avere un grande potenziale terapeutico (Sengupta A, et al. FoxO1 and FoxM1 transcription factors have antagonistic functions in neonatal cardiomyocyte cell-cycle withdrawal and IGF1 gene regulation. Circ Res 2013).

In questo studio, i ricercatori del Graduate Institute of Life Sciences, National Defense Medical Center, di Taiwan, riferiscono di aver identificato una fase distinta all’interno dello stadio di avvio della riprogrammazione dei cardiomiociti prima della transizione mesenchimale-epiteliale (MET) che ha rivelato numerosi geni in mitosi in questa fase. Tra questi è stato realizzato un cocktail di tre geni FoxM1, ID1, e Jnk3-shRNA (FIJs), selezionati e testati per la loro capacità d’indurre la proliferazione dei cardiomiociti.

Il cocktail avrebbe mostrato il potenziale di migliorare la funzione cardiaca dopo una lesione, come misurato da diversi parametri, tra cui la riduzione della fibrosi e l’aumento della frazione di eiezione misurata mediante ecocardiografia.

Secondo i ricercatori, i risultati sono complessivamente promettenti perché questo cocktail di geni (FIJs), può essere molto utile non solo nella rigenerazione cardiaca (sette volte maggiore rispetto ai metodi precedenti), ma rappresenta anche una strategia pratica per sondare la riprogrammazione e la potenzialità di rigenerazione di altri tessuti.

Tuttavia, il processo è ancora instabile e non è facile da controllare. Pertanto, per determinare gli effetti a lungo termine del trattamento e valutare attentamente la sua applicazione clinica in futuro, il passo successivo dovrebbe essere quello di individuare la concentrazione ottimale del cocktail di FIJs per aumentare la proliferazione di questi elementi cellulari del cuore e innescare stabilmente la rigenerazione cardiaca dopo la lesione del muscolo.

 

 

 

 

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