L’ipertensione è una condizione molto comune che può derivare da attività fisica, stress o determinati disturbi. Sfortunatamente, l’ipertensione persistente può causare cambiamenti duraturi nella struttura delle cellule muscolari lisce vascolari (le cellule che compongono le pareti dei vasi sanguigni) attraverso un processo chiamato “rimodellamento vascolare”. Se lasciata incontrollata, questa ristrutturazione può irrigidire le pareti delle arterie, che perdono la capacità di regolare adeguatamente la propria dimensione. Questo, a sua volta, porta all’arteriosclerosi e aumenta il rischio di malattie cerebrovascolari.
Perché e come l’ipertensione scateni il rimodellamento vascolare non è del tutto chiaro. Gli scienziati hanno dimostrato che i macrofagi, un tipo di globuli bianchi che uccidono i corpi estranei, sono coinvolti nella trasformazione. In particolare, i macrofagi si accumulano all’interno delle pareti dei vasi sanguigni dall’esterno dei vasi e causano un’infiammazione cronica. Tuttavia, il meccanismo sottostante che orchestra questo processo rimane sconosciuto.
In questo contesto, ricercatori giapponesi e canadesi, in un nuovo studio, hanno recentemente studiato un meccanismo noto come “accoppiamento eccitazione-trascrizione (E-T)” nelle cellule muscolari lisce vascolari. Svelando i misteri dietro l’accoppiamento E-T in queste cellule attraverso esperimenti che abbracciano singole cellule a organismi interi, hanno collegato con successo il meccanismo di accoppiamento E-T con il rimodellamento vascolare. Lo studio,
pubblicato su Proceeding of National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , è stato guidato dal Professore Associato Junior Yoshiaki Suzuki, Hisao Yamamura e Yuji Imaizumi della Nagoya City University, in Giappone, e Gerald W. Zamponi e Wayne R. Giles dell’Università di Calgary, Canada.
È noto che vari tipi di cellule subiscono l’accoppiamento E-T. Nei neuroni, ad esempio, un’eccitazione sotto forma di ioni calcio (Ca 2+ ) che entrano nella cellula attraverso i canali del calcio attiva determinati fattori di trascrizione ed enzimi. Questi, a loro volta, innescano la trascrizione di vari geni. Nel frattempo, sebbene l’accoppiamento E-T si verifichi anche nelle cellule muscolari lisce vascolari dopo un afflusso di Ca 2+ ad alta pressione, non si sapeva molto su come accade, quali geni vengono attivati ??e il ruolo che svolge nei nostri corpi.
I ricercatori hanno cercato di rispondere a queste domande concentrandosi sulle caveole, piccole strutture simili a depressioni ampiamente presenti sulla membrana cellulare. Attraverso esperimenti dettagliati su singole cellule, colture cellulari e topi vivi, il team ha scoperto che uno specifico complesso proteico trovato nelle caveole è un attore chiave nell’accoppiamento E-T nelle cellule muscolari lisce vascolari.
Hanno dimostrato che questo complesso, denominato Ca v 1.2/CaMKK2/CaMK1a, si forma all’interno delle caveole e sia CaMKK2 che CaMK1a sono attivati ??direttamente da Ca 2+ che entra attraverso Ca v 1.2 quando sottoposti a determinati stimoli, come l’alta pressione. Inoltre, hanno dimostrato che questo complesso attiva una via di segnalazione che fosforila un fattore di trascrizione chiamato CREB, che alla fine porta a un aumento della trascrizione di più geni.
Dando uno sguardo dettagliato ai geni promossi dall’accoppiamento E-T e osservando i loro effetti quando bloccati o amplificati, i ricercatori hanno fatto alcune importanti scoperte. In primo luogo, alcuni di questi geni erano correlati alla chemiotassi, il fenomeno per cui il movimento delle cellule è innescato e diretto da stimoli chimici. Ciò ha contribuito a spiegare l’accumulo di macrofagi nelle pareti dei vasi sanguigni dall’esterno dei vasi.
CREDITO
Yoshiaki Suzuki di NCU, Giappone Atti della National Academy of Sciences
Inoltre, questi geni hanno promosso il rimodellamento dello strato “mediale” delle arterie, dove risiedono le cellule muscolari lisce vascolari e controllano il flusso sanguigno attraverso la contrazione e l’espansione. “Presi insieme, i nostri risultati spiegano come l’accoppiamento E-T causato dall’alta pressione nelle cellule muscolari lisce vascolari può modulare la migrazione dei macrofagi e la successiva infiammazione, alterando la struttura vascolare”, spiega il dott. Suzuki.
I risultati di questo studio hanno importanti implicazioni per quanto riguarda i farmaci anti-ipertensione. Per uno, spiegano perché farmaci come la nicardipina, un classico bloccante dei canali del calcio, prevengono il rimodellamento vascolare e la progressione dell’arteriosclerosi. Questo non solo colma un’importante lacuna di conoscenze in medicina, ma presenta anche diversi potenziali bersagli farmacologici per il trattamento o la prevenzione del rimodellamento vascolare, come i costituenti del complesso Ca v 1.2/CaMKK2/CaMK1a.
“Circa 40 milioni di persone soffrono di ipertensione nel solo Giappone e sono ad alto rischio di ictus, insufficienza renale allo stadio terminale e demenza vascolare”, afferma il dott. Suzuki, “Capire i meccanismi alla base dell’arteriosclerosi è, quindi, molto importante per ridurre l’incidenza, la progressione e la ricorrenza delle malattie cerebrovascolari e prolungano l’aspettativa di vita in buona salute.
Speriamo che queste nuove informazioni portino a trattamenti migliori per l’ipertensione e l’arteriosclerosi nel prossimo futuro.