I test multi-omici rivelano la risposta del sistema immunitario all’infarto

Il miglioramento dei risultati dei pazienti dopo un infarto miocardico è uno degli obiettivi principali della cardiologia. Ciò include una comprensione completa della fisiopatologia e l'identificazione precoce dei pazienti ad alto rischio di esito sfavorevole.

I ricercatori dell'ospedale LMU, Helmholtz Monaco e altre istituzioni hanno utilizzato metodi biomedici e bioinformatici ad alta tecnologia per mappare in modo completo la risposta immunitaria all'infarto miocardico negli esseri umani e identificare le firme che correlano con il decorso clinico della malattia.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Medicine.

Solo in Germania, ogni anno circa 300.000 persone soffrono di infarto. Il trattamento dei pazienti è migliorato significativamente negli ultimi decenni. Tuttavia, molte delle persone colpite sviluppano insufficienza cardiaca dopo l'evento perché il muscolo cardiaco non si riprende.

Secondo studi sugli animali, la risposta infiammatoria gioca un ruolo importante dopo un infarto e ha un'influenza decisiva sul ripristino della funzione del muscolo cardiaco.

"Una risposta immunitaria anormale o eccessiva può compromettere il recupero della funzione cardiaca", afferma il dottor Kami Pekaivaz, autore principale del nuovo studio e scienziato clinico del Dipartimento di Medicina I dell'Ospedale LMU, LMU Monaco.

Un team da lui guidato, tra cui Victoria Knottenberg, il Dr. Leo Nicolai e il Prof. Constantin Stark del Dipartimento di Medicina I dell'Ospedale LMU e Corinne Loesert e il Dr. Matthias Heinig dell'Helmholtz Monaco di Baviera, hanno analizzato per la prima volta come il sistema immunitarioreagisce all'infarto del miocardio negli esseri umani.

I ricercatori hanno studiato campioni di sangue di pazienti affetti da infarto trattati presso l'ospedale LMU e hanno mostrato risultati clinici variabili.

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 trascrittomica può rivelare lo stato attuale e le caratteristiche della cellula.

Inoltre, è stata studiata la presenza di varie sostanze nel plasma sanguigno mediante analisi delle proteine, che forniscono informazioni dettagliate sui processi infiammatori e di altro tipo. Queste analisi appartengono ai metodi più moderni, i cosiddetti metodi multi-omici.

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

"Questo metodo è ideale per identificare e riassumere molti effetti più piccoli che sono coordinati in una direzione", afferma il dottor Matthias Heinig, capo del gruppo di lavoro di bioinformatica presso Helmholtz Monaco. Ciò ha permesso di creare un atlante delle risposte immunitarie dopo l'infarto del miocardio.

"Questi modelli possono spiegare le differenze tra i decorsi clinici e quelli temporali nei pazienti", afferma il professor Constantin 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 sono associate a un recupero peggiore.

Questo atlante della risposta immunitaria all'infarto del miocardio è molto importante per ulteriori ricerche di base nel campo delle malattie cardiovascolari e indica potenzialmente che le analisi multi-omiche dei campioni di sangue possono essere utilizzate per prevedere il decorso clinico dell'infarto di un paziente. Tuttavia, il concetto di diagnostica basata sui MOFA per le malattie cardiovascolari dovrebbe essere testato in ulteriori studi - e questo è ciò che i ricercatori di Monaco intendono fare nei prossimi anni.