Saggi multi-omici rivelano la risposta del sistema immunitario all'attacco cardiaco

Migliorare gli esiti clinici dei pazienti dopo un infarto miocardico è uno degli obiettivi principali della cardiologia. Ciò include una comprensione approfondita della fisiopatologia e l'identificazione precoce dei pazienti ad alto rischio di prognosi sfavorevole.

I ricercatori dell'ospedale LMU, dell'Helmholtz di Monaco e di altri istituti hanno utilizzato metodi biomedici e bioinformatici ad alta tecnologia per mappare in modo completo la risposta immunitaria all'infarto del miocardio negli esseri umani e identificare le firme correlate al decorso clinico della malattia.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Nature Medicine.

Solo in Germania, circa 300.000 persone soffrono di infarto ogni anno. Il trattamento dei pazienti è migliorato significativamente negli ultimi decenni. Tuttavia, molti di coloro che ne sono colpiti sviluppano insufficienza cardiaca dopo l'evento, perché il muscolo cardiaco non si rigenera.

Secondo studi condotti su animali, la risposta infiammatoria svolge un ruolo importante dopo un infarto e ha un'influenza decisiva sul ripristino della funzionalità del muscolo cardiaco.

"Una risposta immunitaria inappropriata o eccessiva può compromettere il recupero della funzione cardiaca", afferma il Dott. Kami Pekayvaz, autore principale del nuovo studio e ricercatore clinico presso il Dipartimento di Medicina I dell'Ospedale LMU di Monaco di Baviera.

Un team da lui guidato, di cui facevano parte Victoria Knottenberg, il PD Dr. Leo Nicolai e il Prof. Konstantin Stark del Dipartimento di Medicina I dell'Ospedale LMU, nonché Corinna Losert e il Dr. Matthias Heinig dell'Helmholtz di Monaco, ha analizzato per la prima volta il modo in cui il sistema immunitario risponde all'infarto del miocardio negli esseri umani.

I ricercatori hanno studiato campioni di sangue di pazienti colpiti da infarto ricoverati presso l'ospedale LMU e hanno evidenziato diversi risultati clinici.

Atlante delle risposte immunitarie

Le cellule immunitarie nel sangue sono state analizzate individualmente per la loro espressione di RNA. L'RNA viene prodotto quando le cellule traducono le informazioni dai loro geni in proteine: la cosiddetta analisi del trascrittoma può rivelare lo stato attuale e le caratteristiche di una cellula.

Inoltre, il plasma sanguigno è stato analizzato per la presenza di diverse sostanze mediante analisi proteiche, che forniscono informazioni dettagliate sui processi infiammatori e di altro tipo. Queste analisi sono tra i metodi più moderni, i cosiddetti metodi multi-omici.

Una specifica tecnica bioinformatica (MOFA, per analisi fattoriale dei dati multi-omica) ha riconosciuto modelli comuni nella massa dei dati ottenuti.

"Questo metodo è ideale per identificare e sintetizzare molti effetti minori coordinati in una sola direzione", afferma il Dott. Matthias Heinig, responsabile del gruppo di lavoro di bioinformatica presso l'Helmholtz di Monaco. Ciò ha permesso la creazione di un atlante delle risposte immunitarie dopo l'infarto miocardico.

"Questi modelli possono spiegare le differenze tra il decorso clinico e temporale dei pazienti", afferma il Professor Konstantin Stark, consulente senior in cardiologia presso l'Ospedale LMU. Ciò significa che alcune "firme immunitarie" sono associate a un migliore recupero della funzione cardiaca, mentre altre a un peggiore.

Questo atlante della risposta immunitaria all'infarto miocardico ha una grande importanza per la ricerca di base nel campo delle malattie cardiovascolari e indica potenzialmente che le analisi multiomiche dei campioni di sangue possono essere utilizzate per prevedere il decorso clinico dell'infarto di un paziente. Tuttavia, il concetto di diagnostica basata su MOFA nelle malattie cardiovascolari deve essere testato in ulteriori studi, ed è proprio questo che i ricercatori di Monaco intendono fare nei prossimi anni.