Capire il "crepacuore": uno studio trova un legame tra stress e insufficienza cardiaca

Uno studio dimostra che lo stress causato dall'insufficienza cardiaca viene ricordato dall'organismo e può portare a ricadute e ad altri problemi di salute correlati. Gli scienziati hanno scoperto che l'insufficienza cardiaca lascia una "memoria dello stress" sotto forma di alterazioni nel DNA delle cellule staminali ematopoietiche, coinvolte nella produzione di cellule del sangue e del sistema immunitario chiamate macrofagi.

Queste cellule immunitarie svolgono un ruolo importante nella protezione della salute cardiaca. Tuttavia, un'importante via di segnalazione (una catena di molecole che trasmette segnali all'interno di una cellula), chiamata fattore di crescita trasformante beta (TGF-β), è stata soppressa nelle cellule staminali emopoietiche durante l'insufficienza cardiaca, influenzando negativamente la produzione di macrofagi.

Il miglioramento dei livelli di TGF-β potrebbe rappresentare un nuovo trattamento per l'insufficienza cardiaca ricorrente, mentre il rilevamento dell'accumulo di memoria da stress potrebbe fornire un segnale di allarme precoce prima che si verifichi.

Stili di vita sani e un migliore benessere rientrano negli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite. Un recente studio mostra che l'aspettativa di vita a livello mondiale aumenterà di circa 4,5 anni entro il 2050. Ciò è dovuto in gran parte agli sforzi della sanità pubblica per prevenire le malattie e migliorare la sopravvivenza a condizioni come le malattie cardiovascolari. Tuttavia, le malattie cardiache sono ancora la principale causa di morte a livello mondiale, con circa 26 milioni di persone che soffrono di insufficienza cardiaca.

Una volta insorta, l'insufficienza cardiaca tende a recidivare, accompagnata da altri problemi di salute come malattie renali e muscolari. I ricercatori giapponesi volevano capire cosa causa queste recidive e il deterioramento di altri organi, e se sia possibile prevenirle.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Science Immunology.

"Sulla base dei nostri studi precedenti, abbiamo ipotizzato che le ricadute possano essere causate dallo stress sperimentato durante l'insufficienza cardiaca, che si accumula nell'organismo, soprattutto nelle cellule staminali emopoietiche", ha spiegato il professore del progetto Katsuito Fujio della Facoltà di Medicina dell'Università di Tokyo. Le cellule staminali emopoietiche si trovano nel midollo osseo e sono la fonte di cellule del sangue e di cellule immunitarie chiamate macrofagi, che contribuiscono a proteggere la salute del cuore.

Questa illustrazione mostra che durante l'insufficienza cardiaca, i segnali di stress vengono trasmessi al cervello, che poi li trasmette attraverso i nervi alle cellule staminali emopoietiche nel midollo osseo, accumulandosi come memoria dello stress. Queste cellule staminali accumulate a causa dello stress producono cellule immunitarie con ridotte capacità protettive per organi come cuore, reni e muscoli. Fonte: Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

Nei topi con insufficienza cardiaca, i ricercatori hanno trovato prove di imprinting da stress sull'epigenoma, ovvero alterazioni chimiche nel DNA dei topi. Un'importante via di segnalazione chiamata fattore di crescita trasformante beta, coinvolta nella regolazione di molti processi cellulari, risultava soppressa nelle cellule staminali emopoietiche dei topi con insufficienza cardiaca, portando alla produzione di cellule immunitarie disfunzionali.

Questi cambiamenti persistevano nel tempo, quindi quando il team ha trapiantato midollo osseo da topi con insufficienza cardiaca in topi sani, ha scoperto che le cellule staminali continuavano a produrre cellule immunitarie disfunzionali. Questi topi hanno successivamente sviluppato insufficienza cardiaca e sono diventati suscettibili al danno d'organo.

"Abbiamo chiamato questo fenomeno "memoria da stress" perché lo stress causato dall'insufficienza cardiaca viene ricordato a lungo e continua a influenzare l'intero organismo. Sebbene anche altri tipi di stress possano lasciare questa memoria da stress, riteniamo che lo stress causato dall'insufficienza cardiaca sia particolarmente significativo", ha affermato Fujio.

La buona notizia è che l'identificazione e la comprensione di questi cambiamenti nel percorso di segnalazione del TGF-β aprono nuove possibilità per potenziali trattamenti futuri.

"Si potrebbero prendere in considerazione terapie completamente nuove per prevenire l'accumulo di questa memoria da stress durante il ricovero ospedaliero in caso di insufficienza cardiaca", ha affermato Fujio. "Negli animali con insufficienza cardiaca, l'aggiunta di TGF-β attivo ha dimostrato un potenziale come opzione terapeutica. Anche la correzione dell'epigenoma delle cellule staminali emopoietiche potrebbe essere un modo per eliminare la memoria da stress."

Ora che questo è stato identificato, il team spera di sviluppare un sistema in grado di rilevare e prevenire l'accumulo di memoria da stress nelle persone, con l'obiettivo a lungo termine non solo di prevenire la recidiva dell'insufficienza cardiaca, ma anche di identificare la condizione prima che si sviluppi completamente.