Logo salute24

L'atlante del cuore: due miliardi di battiti e diecimila proteine coinvolte

Un cuore sano batte circa due miliardi di volte durante la vita, grazie all'interazione di oltre 10.000 proteine. Lo spiegano i ricercatori tedeschi del Max Planck Institute of Biochemistry di Martinsried e del German Heart Centre at the Technical University di Monaco, che sono riusciti a determinare quali e quante proteine sono presenti in tutti i tipi di cellule che si trovano nel cuore. In questo modo, sono stati in grado di realizzare il primo atlante del cuore umano, noto come proteoma cardiaco, che permetterà di distinguere più facilmente tra i cuori sani e quelli malati.

 

Nel corso della ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Communications, gli scienziati hanno determinato il profilo proteico delle cellule presenti in tutte le regioni del cuore, come valvole cardiache, camere cardiache e vasi sanguigni principali. Inoltre, hanno studiato la composizione proteica di tre diversi tipi di cellule del cuore: fibroblasti cardiaci, cellule muscolari lisce e cellule endoteliali. In questo modo, hanno potuto mappare la distribuzione delle proteine nelle varie regioni del cuore. Per farlo, hanno esaminato più di 150 campioni di tessuto cardiaco, prelevate durante oltre 60 interventi chirurgici. Utilizzando metodi elaborati di coltura cellulare, sono stati in grado di estrarre i vari tipi di cellule che vi erano presenti. Inoltre, usando la spettrometria di massa, sono riusciti a identificare quasi 11.000 proteine diverse e a identificare il proteoma cardiaco.

 

“Osservando l'atlante proteico del cuore umano, si può vedere che tutti i cuori sani lavorano in modo molto simile - afferma Sophia Doll, che ha diretto l’indagine -. Abbiamo rilevato composizioni proteiche simili in tutte le regioni, riscontrando poche differenze. Siamo anche rimasti sorpresi nello scoprire che la metà destra e la metà sinistra del cuore sono simili, malgrado svolgano funzioni abbastanza diverse: la metà destra pompa il sangue povero di ossigeno nei polmoni, mentre la metà sinistra mette in circolo il sangue ricco di ossigeno proveniente dai polmoni nell’organismo”.

 

Gli autori hanno anche verificato se i dati relativi al cuore sano potessero servire per individuare i cambiamenti che si verificano nell’organo cardiaco malato. In particolare, hanno confrontato i valori ottenuti in precedenza con i proteomi cardiaci dei pazienti affetti da fibrillazione atriale. L’esperimento ha permesso di ottenere alcuni indizi sulle cause della malattia. Nello specifico, ha permesso di scoprire che le proteine responsabili dell'approvvigionamento energitico presenti nei tessuti dei cuori malati erano significativamente diverse rispetto a quelle presenti nei tessuti degli organi cardiaci sani. Inoltre, ha evidenziato che nonostante le proteine coinvolte nel metabolismo energetico fossero state modificate in tutti i malati, i cambiamenti non erano gli stessi, ma differivano tra un individuo e l’altro. “Questi risultati dimostrano quanto sia importante la medicina personalizzata - osserva Markus Krane, che ha coordinato l’indagine -. Anche se tutti i pazienti presentano sintomi molto simili, i dati ci indicano che in ogni situazione si verifica una disfunzione molecolare diversa. Dobbiamo imparare a riconoscere e a trattare queste differenze individuali, specialmente nell’ambito della medicina cardiaca”.

 

Foto: © Dmytro Tolokonov - Fotolia.com

di Nadia Comerci
Pubblicato il 21/11/2017