L’Hypoplastic Left Heart Syndrome (HLHS) è un raro difetto cardiaco congenito che si verifica quando il lato sinistro del cuore di un bambino non si sviluppa correttamente durante la gravidanza. Questa condizione colpisce un neonato su 5.000 e causa il 23% dei decessi cardiaci nella prima settimana di vita.
Le cardiomiociti, cellule responsabili della contrazione del muscolo cardiaco, possono rigenerarsi nei mammiferi neonati, ma perdono questa capacità con l’età, come ha spiegato l’autore senior Paul Schumacker, PhD, Patrick M. Magoon Distinguished Professor in Neonatal Research presso il Lurie Children’s e Professore di Pediatria, Biologia Cellulare e Molecolare e Medicina presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine.
“Alla nascita, le cellule muscolari cardiache possono ancora subire la divisione cellulare mitotica,” ha detto il Dr. Schumacker. “Ad esempio, se il cuore di un topo neonato viene danneggiato quando ha un giorno o due di vita, e poi si aspetta che il topo diventi adulto, se si osserva l’area del cuore che era stata danneggiata in precedenza, non si noterebbe alcun danno.”
Nel presente studio, il Dr. Schumacker e i suoi collaboratori hanno cercato di capire se le cardiomiociti dei mammiferi adulti potessero ritornare a quello stato fetale rigenerativo.
Poiché le cardiomiociti fetali sopravvivono grazie al glucosio, invece di generare energia cellulare attraverso i loro mitocondri, il Dr. Schumacker e i suoi collaboratori hanno eliminato il gene associato ai mitocondri UQCRFS1 nei cuori dei topi adulti, costringendoli a tornare a uno stato simile a quello fetale.
Nei topi adulti con tessuto cardiaco danneggiato, gli investigatori hanno osservato che le cellule cardiache hanno iniziato a rigenerarsi una volta che l’UQCRFS1 è stato inibito. Le cellule hanno anche iniziato a prendere più glucosio, simile a come funzionano le cellule cardiache fetali, secondo lo studio.
I risultati suggeriscono che l’aumento dell’utilizzo del glucosio può anche ripristinare la divisione cellulare e la crescita nelle cellule cardiache adulte e può fornire una nuova direzione per il trattamento delle cellule cardiache danneggiate, ha detto il Dr. Schumacker.
“Questo è un primo passo per poter affrontare una delle domande più importanti in cardiologia: Come possiamo fare in modo che le cellule cardiache ricordino come dividersi di nuovo così da poter riparare i cuori?” ha detto il Dr. Schumacker.
Partendo da questa scoperta, il Dr. Schumacker e i suoi collaboratori si concentreranno sull’identificazione di farmaci che possano innescare questa risposta nelle cellule cardiache senza manipolazione genetica.
“Se riuscissimo a trovare un farmaco che attivi questa risposta allo stesso modo della manipolazione genetica, potremmo poi ritirare il farmaco una volta che le cellule cardiache sono cresciute,” ha detto il Dr. Schumacker. “Nel caso dei bambini con HLHS, ciò potrebbe permetterci di ripristinare lo spessore normale della parete ventricolare sinistra. Questo sarebbe salvavita.”
L’approccio potrebbe essere utilizzato anche per gli adulti che hanno subito danni a causa di un infarto, ha detto il Dr. Schumacker.
Riferimento: “Mitochondria regulate proliferation in adult cardiac myocytes” di Gregory B. Waypa, Kimberly A. Smith, Paul T. Mungai, Vincent J. Dudley, Kathryn A. Helmin, Benjamin D. Singer, Clara Bien Peek, Joseph Bass, Lauren Beussink-Nelson, Sanjiv J. Shah, Gaston Ofman, J. Andrew Wasserstrom, William A. Muller, Alexander V. Misharin, G.R. Scott Budinger, Hiam Abdala-Valencia, Navdeep S. Chandel, Danijela Dokic, Elizabeth T. Bartom, Shuang Zhang, Yuki Tatekoshi, Amir Mahmoodzadeh, Hossein Ardehali, Edward B. Thorp e Paul T. Schumacker, 9 maggio 2024, The Journal of Clinical Investigation. DOI: 10.1172/JCI165482