Un interessante studio arriva dall’Università di Trieste che vede la sperimentazione, per la prima volta, di un anticorpo monoclonale per ridurre la formazione della cicatrice nell’infarto del miocardio.

Molto spesso si sente parlare di infarto del miocardio. Ben circa 50 milioni di persone l’anno ne fanno esperienza. Di cosa si tratta? Esistono cure?

L’infarto del miocardio è una patologia che colpisce il cuore, e più precisamente il miocardio, ovvero l’insieme delle cellule muscolari del cuore. Queste cellule, anche dette cardiomiociti, sono essenziali per il funzionamento del cuore in quanto sono in grado di contrarsi e rilassarsi ritmicamente. Questa loro capacità permette al cuore di poter svolgere il suo compito di pompare il sangue nel corpo.

Come tutte le cellule, anche i cardiomiociti hanno bisogno di nutrienti e ossigeno trasportati dal sangue per svolgere il loro lavoro. Se, però, questo afflusso di sangue si arresta, i cardiomiociti di quell’area ne soffrono fino a morire. I cardiomiociti morti vengono eliminati e sostituiti da una cicatrice, ovvero un tipo di tessuto che rimpiazza lo spazio lasciato vuoto ma che non è in grado di funzionare come i cardiomiociti, rendendo più difficile il lavoro di pompa del cuore. Eccovi descritto l’infarto del miocardio.

La formazione di una cicatrice in una o più aree del muscolo cardiaco rappresenta un problema rilevante in quanto può affaticare il cuore e innescare altre problematiche cardiache.

In dettaglio, i ricercatori hanno studiato più a fondo il meccanismo di formazione della cicatrice post-infarto trovando il coinvolgimento di un attore fondamentale, la proteina BMP nella sua versione 1.3. Il nome “lungo” di questa proteina è Bone Morphogenetic Protein, ovvero Proteina Morfogenetica dell’Osso. Si tratta di una proteina che esiste in diverse “forme” e “varianti” differenti, ma qui quella studiata è la “forma” 1 nella sua “variante” 1.3.

Per capire cosa fa la proteina BMP1 (e le sue “varianti”), usiamo un esempio. Immaginate di dover costruire un muretto con mattoni di terracotta. Voi però avete a disposizione dei mattoni di terracotta “cruda” e, per poterli usare nella vostra costruzione, dovete prima cuocerli in un forno adatto. Ecco, la proteina BMP1 è come se fosse il “forno” per i “mattoncini” che compongono la cicatrice: effettua l’ultima modifica necessaria per renderli utilizzabili nel processo di costruzione della cicatrice.

Gli studiosi triestini hanno osservato modelli animali e pazienti con infarto del miocardio, e hanno trovato che i livelli della proteina BMP1.3 nel sangue fossero aumentati rispetto alla norma. Si sono quindi chiesti: se bloccassimo la proteina BMP1.3, avremmo qualche effetto sul processo di formazione della cicatrice a livello cardiaco?

Per far ciò, si sono muniti di un anticorpo monoclonale anti-BMP1.3, ovvero un’altra proteina che ha come funzione quella di legare e bloccare specificatamente la proteina BMP1.3.

Hanno quindi simulato in modelli animali le condizioni dell’infarto del miocardio e hanno osservato che l’uso dell’anticorpo monoclonale anti-BMP1.3 avesse avuto una duplice funzione:

• aveva bloccato il meccanismo di formazione della cicatrice direttamente alla sua base;
• sorprendentemente aveva “protetto” i cardiomiociti dalla morte (funzione protettiva), avendone promosso la sopravvivenza.

In conclusione, questo studio dell’Università di Trieste apre la strada all’utilizzo di un anticorpo monoclonale anti-BMP1.3 per prevenire la formazione della cicatrice e “proteggere” i cardiomiociti in pazienti con infarto del miocardio. Il tutto con l’obiettivo di tutelare la funzione del muscolo cardiaco e, quindi, di migliorare le condizioni di vita dei pazienti post-infarto.

Al momento non lavoro per nessun itistuto (in cerca di lavoro/affiliazione). Reference completa: Vukicevic, S., Colliva, A., Kufner, V. et al. Bone morphogenetic protein 1.3 inhibition decreases scar formation and supports cardiomyocyte survival after myocardial infarction. Nat Commun 13, 81 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27622-9

Autore del post: Rita Chiarelli per Brains in Italy

Istituto di appartenenza: Al momento non lavoro per nessun itistuto (in cerca di lavoro/affiliazione).

Ruolo: Press Officer - Brains in Italy

Doi originale: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27622-9

Link diretto alla fonte: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27622-9

Articolo Divulgativo in Inglese:
It is widely diffused to hear about myocardial infarction. About 50 million people every year experience it. What is it? Does any therapy exist? Myocardial infarction is a disease affecting a particular portion of the heart, called the myocardium, consisting of cardiac muscle cells. These cells are called cardiomyocytes and are essential for heart functioning since they can rhythmically contract and relax. These abilities allow the heart to pump blood into the body. Like all cells, also cardiomyocytes need nutrients and oxygen transported by the blood to perform their job. But, if they don't receive nutrients and oxygen anymore, cardiomyocytes of that area will suffer until death. Dead cardiomyocytes will be removed and substituted by a scar, a type of tissue that fills the empty space but cannot do the cardiomyocytes' job, making it harder to pump the blood for the heart. That was the picture of the myocardial infarction. Scar formation in one or more areas of the myocardium represents a relevant problem since it can fatigue the heart and trigger other heart conditions. Now, the main question is: do exist any medications that can prevent scar formation in the heart? About this, an interesting study comes from the University of Trieste. For the first time, researchers experimented with a monoclonal antibody to reduce scar formation during myocardial infarction. In detail, researchers have studied the mechanism behind post-infarction scar formation. They found the involvement of the protein BMP in version 1.3. The long name of this protein is Bone Morphogenetic Protein. It can be present in different "forms" and "variants", but here they studied the "form" 1 in its "variant" 1.3. To understand the role of BMP1 protein, let's use an example. Imagine you need to build a wall with terracotta bricks. You have available only "row" bricks and, to use them for the wall, you need to cook them in a proper oven. So, the BMP1.3 protein acts like an "oven" for "bricks" that form the scar: it makes the last modification required to make those "bricks" usable for the scar building process. Researchers at the University of Trieste have observed in animal models and patients with myocardial infarction and found increased blood levels of the BMP1.3 protein if related to normal conditions. So they thought: if we block the BMP1.3 protein, would we see any effect on the scar-formation process in the heart? Therefore, they used a monoclonal antibody anti-BMP1.3, another protein that acts by specifically binding and blocking the BMP1.3 protein. In particular, researchers simulated the myocardial infarction conditions and administered the anti-BMP1.3. They observed the effects of the anti-BMP1.3: 1) it blocked the scar formation mechanism directly at its root; 2) surprisingly, it also "protected" the cardiomyocytes from death (protective function) by promoting their survival. In conclusion, the present study leads the way in to use of a monoclonal antibody anti-BMP1.3 to prevent scar formation and "protect" the cardiomyocytes in patients with myocardial infarction. All this is to protect cardiac function and improve the quality of life of post-infarction patients.