I ricercatori dell’Università di Osaka hanno scoperto una mutazione genetica precedentemente sconosciuta che può causare una condizione cardiaca incurabile chiamata cardiomiopatia dilatativa. Questo gene, BAC5, è importante per il movimento degli ioni calcio nel muscolo cardiaco e gli ioni calcio sono ciò che guida il pompaggio del cuore. La buona notizia è che i ricercatori hanno anche trovato un modo per correggere la mutazione attraverso un nuovo approccio di terapia genica, dimostrando un potenziale trattamento per questa malattia devastante.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Science Translational Medicine.
Calcio: ecco perché è importante per il cuore
Il cuore è un organo instancabile, che batte in media 100.000 volte al giorno. Tuttavia, le condizioni che impediscono al cuore di pompare il sangue in modo efficiente possono causare seri problemi e alla fine richiedere un trapianto dell’organo.
In uno studio i ricercatori dell’Università di Osaka hanno dimostrato che una mutazione precedentemente sconosciuta può portare a una condizione chiamata cardiomiopatia dilatativa, che è una delle principali cause di insufficienza cardiaca.
L’insufficienza cardiaca è una condizione incurabile in cui il cuore non è più in grado di soddisfare le richieste del corpo in termini di afflusso di sangue. È una delle cause di morte più comuni e colpisce quasi 40 milioni di persone nel mondo, rappresentando un enorme problema di salute pubblica.
Uno dei principali fattori che portano allo scompenso cardiaco è una malattia chiamata cardiomiopatia dilatativa (o DCM). La DCM è caratterizzata dalla dilatazione delle camere del cuore e da una disfunzione di pompaggio. Ricerche precedenti hanno dimostrato che il DCM è spesso ereditato e ha una base genetica. Tuttavia, fino all’80% dei casi familiari di DCM, non conosciamo ancora la mutazione genetica che causa la malattia.
Il team di ricerca ha identificato un gene chiamato BAG5 come un nuovo gene causativo per la DCM. In primo luogo, gli scienziati hanno studiato pazienti di famiglie diverse, evidenziando una correlazione tra la perdita di mutazioni funzionali nel gene BAG5 e DCM. I ricercatori hanno scoperto che questa mutazione ha una penetranza completa, il che significa che il 100% degli individui che la presentano svilupperà la malattia.
Gli studiosi hanno quindi scoperto grazie ad un modello murino con cardiomiopatia dilatativa che i topi senza BAG5 mostravano gli stessi sintomi della DCM umana, come la dilatazione delle camere del cuore e il ritmo cardiaco irregolare. Ciò indica che le mutazioni che cancellano la funzione di BAG5 possono causare cardiomiopatia.
“Abbiamo dimostrato che la perdita di BAG5 perturba la manipolazione del calcio nei cardiomiociti del topo“, ha dichiarato il dott. Hideyuki Hakui, autore principale dello studio. BAG5 è importante per la manipolazione del calcio nelle cellule del muscolo cardiaco e il calcio è essenziale per un ritmo regolare e la salute generale del muscolo cardiaco, perché una perdita di BAG5 porta alla cardiomiopatia.
“Dopo aver dimostrato che le mutazioni di BAG5 portavano alla perdita della proteina funzionale BAG5“, ha continuato il dottor Yoshihiro Asano, autore senior dello studio, “abbiamo anche dimostrato che la somministrazione di un vettore AAV9-BAG5 in un modello murino potrebbe ripristinare la funzione cardiaca. Questa scoperta suggerisce che la terapia genica con virus adeno-associati (AAV) dovrebbe essere ulteriormente studiata come possibile alternativa terapeutica al trapianto cardiaco per i pazienti che sono carenti di BAG5″.
La terapia genica AAV è una forma innovativa di terapia volta a riparare i geni mutati in malattie che hanno una causa genetica come la DCM. Pertanto, questi risultati aprono la strada a un potenziale trattamento di medicina di precisione basato sulla terapia genica.
Il cuore è una pompa che porta il sangue in ogni parte del corpo. Il calcio svolge ruoli importanti nell’attività elettrica e nella funzione di pompaggio del cuore. Le particelle di calcio entrano nelle cellule del muscolo cardiaco durante ogni battito cardiaco e contribuiscono al segnale elettrico che coordina la funzione del cuore. Le particelle di calcio si legano anche ai macchinari all’interno della cellula che aiutano la cellula a contrarsi, il che fa pompare il sangue al cuore.
In alcune malattie, le porte che controllano il movimento del calcio non funzionano correttamente, portando a segnali elettrici anormali, che possono causare un gruppo di malattie cardiache chiamate disturbi del ritmo cardiaco. Inoltre, una regolazione anormale del calcio può compromettere direttamente la funzione di pompaggio o il rilassamento del cuore.
Gli scienziati hanno identificato che le anomalie nella gestione del calcio svolgono un ruolo importante in molti disturbi del ritmo cardiaco. Tuttavia, nonostante i progressi nelle tecnologie (bio)mediche, permangono diverse questioni importanti sui meccanismi e sul trattamento dei problemi legati al calcio.
Il calcio è presente nella maggior parte degli alimenti, in particolare nei latticini, come latte e formaggio, e si trova spesso nei piccoli pesci e in alcune verdure. È noto da tempo che il calcio è benefico per la forza delle nostre ossa. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che anche il calcio svolge un ruolo importante nel cuore.
Il cuore batte più di 2 miliardi di volte durante la vita di una persona media per far circolare il sangue, necessario per fornire energia a ogni parte del corpo. Il cuore è costituito, tra le altre cose, da 3 miliardi di cellule muscolari cardiache che si contraggono insieme durante ogni battito cardiaco e insieme sono responsabili della funzione di pompaggio del cuore. Per assicurarsi che ogni cellula si contragga al momento giusto, il cuore utilizza un segnale elettrico che si sposta da una cellula all’altra, proprio come un’onda in uno stadio, dove l’attività di una persona attiva il suo vicino.
La ricerca degli ultimi decenni ha rivelato che le particelle di calcio sono responsabili del legame tra attivazione elettrica e contrazione meccanica. Le particelle di calcio, che hanno una carica elettrica, entrano nelle cellule del muscolo cardiaco durante ogni battito e contribuiscono al segnale elettrico. Inoltre, queste particelle di calcio iniziano la contrazione legandosi a macchinari specializzati all’interno della cellula.
Quando il calcio si lega, il macchinario inizia a muoversi e fa stringere insieme la cellula. D’altra parte, quando le particelle di calcio vengono rimosse dalle cellule del cuore, questo innesca il rilassamento, consentendo al cuore di essere riempito di sangue prima dell’inizio del battito cardiaco successivo. Quindi, senza calcio, i nostri cuori smetterebbero di battere immediatamente, cosa già dimostrata sperimentalmente dal dottor Sydney Ringer all’inizio degli anni ’80 dell’Ottocento.
