Pubblicato sabato 17 febbraio 2018
La segnalazione cellulare derivante dalla vitamina D sembra promuovere la cardioprotezione dopo infarto miocardico. Ciò – stando a evidenze precliniche pubblicate online su “Heart, Lung and Circulation” – può avvenire attraverso la modulazione del ciclo cellulare di una popolazione di cellule staminali cardiache/cellule progenitrici (CPC). Il ruolo dell’1,25-diidrossivitamina D3 (1,25D) e dei recettori della vitamina D (VDR) nella regolazione della funzione delle CPC merita ulteriori indagini.
«Sebbene il ruolo della vitamina D nel mantenimento dell’omeostasi ossea sia ben noto, i suoi effetti su muscolo e vascolarizzazione sono sempre più apprezzati» premettono gli autori, guidati da James J.H. Chong, del Dipartimento di Cardiologia del Westmead Hospital, in Australia.
«In particolare» aggiungono «la vitamina D è stata implicata nella prevenzione dell’insufficienza cardiaca. Tuttavia il meccanismo sottostante rimane poco chiaro».
«Di recente» proseguono «abbiamo descritto, nei cuori umani e murini, una popolazione di progenitori mesenchimali cardiaci (unità di fibroblasti formanti colonie cardiache [cCFU-Fs]). Questi progenitori possono differenziarsi in cellule simili a cellule endoteliali, cellule muscolari lisce e cardiomiociti, così come in miofibroblasti».
La manipolazione di questa popolazione nel cuore lesionato può risultare in effetti funzionali cardiaci favorevoli, precisano. «Abbiamo pertanto ipotizzato che attenuando il fattore pro-fibrotico nella differenziazione fibroblastica della cCFU-F potesse alterare la fibrosi cardiaca, risultando in un miglioramento della funzione cardiaca dopo infarto miocardico» spiegano i ricercatori».
«Abbiamo quindi esaminato gli effetti di 1,25-diidrossivitamina D3 (1,25 D) sull’attività del ciclo cellulare e sulla differenziazione della popolazione CPC denominata cCFU-Fs e se tale supplementazione di vitamina D migliorasse la funzione cardiaca dopo un infarto miocardico».
La sperimentazione preclinica
cCFU-Fs sono stati isolati da cuori di topo maschio adulto C57Bl/6 usando la selezione cellulare attivata dalla fluorescenza. L’effetto di 1,25D sulla proliferazione e sulla differenziazione cellulare è stato valutato mediante analisi di differenziazione di fibroblasti e formazione di colonie.
Il ciclo cellulare è stato analizzato mediante citometria a flusso. Topi con infarto miocardico indotto sono stati trattati con 1,25D e i controlli con solo veicolo e la funzione cardiaca è stata valutata mediante ecocardiografia.
I risultati ottenuti
«La 1,25 D ha aumentato in modo dose-dipendente l’espressione del VDR e ha ridotto la formazione di grandi colonie» riferiscono Chong e colleghi. «L’aggiunta di 1,25D a cCFU-F ha rallentato la proliferazione cellulare, promosso l’arresto del ciclo cellulare e diminuito l’espressione di fattori pro-fibrotici durante la differenziazione fibroblastica di cCFU-Fs indotta da TGF-beta».
Ed ecco l’evidenza più rilevante: «dopo infarto miocardico, i topi trattati con 1,25D presentavano un assottigliamento della parete ventricolare sinistra inferiore e un miglioramento significativo della funzione sistolica ventricolare sinistra rispetto ai controlli trattati con solo veicolo».
«Sebbene non siano stati osservati cambiamenti significativi nella dimensione fibrotica del miocardio e nella dimensione dei cardiomiociti, il trattamento con 1,25D ha significativamente inibito la proliferazione delle cellule interstiziali cardiache dopo infarto miocardico».
L’interpretazione dei dati
«Il nostro studio dimostra che l’integrazione con 1,25D inibisce la progressione del ciclo cellulare del progenitore cardiaco cCFU-F e sopprime la differenziazione dei fibroblasti cCFU-F» sottolineano gli autori.
«Proponiamo che il VDR attivato nelle cCFU-Fs migliori significativamente la funzione ventricolare sinistra dopo infarto miocardico diminuendo l’eccessiva proliferazione patologica dei fibroblasti» aggiungono.
La vitamina D in questo studio è stata somministrata dopo un danno cardiaco, replicando uno scenario clinicamente significativo, precisano Chong e colleghi. «Pertanto, la terapia con vitamina D potrebbe essere un candidato terapeutico efficace per la protezione contro l’insufficienza cardiaca dopo infarto miocardico».
Le nostre scoperte, concludono, giustificano ulteriori studi pre-clinici (per esempio in modelli animali di grandi dimensioni) per chiarire l’efficacia e i meccanismi della supplementazione di vitamina D.
Giorgio Ottone
Riferimento bibliografico:
Le TYL, Ogawa M, Kizana E, et al. Vitamin D Improves Cardiac Function After Myocardial Infarction Through Modulation of Resident Cardiac Progenitor Cells. Heart lung Circ, 2018 Feb 3. doi: 10.1016/j.hlc.2018.01.006. [Epub ahead of print]
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