sabato, Settembre 30, 2023

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DAMPs: i nuovi biomarkers per ipertensione, ictus e congeneri

Gli scienziati riferiscono che il rilascio di molecole “pericolose” in risposta a periodi significativi di stress mentale precocemente nella vita può lasciare ai giovani il rischio permanente di malattie cardiovascolari. Pensano che una risposta siano i DAMPs o schemi molecolari associati al pericolo. Le cellule stressate e morenti svuotano regolarmente il loro contenuto, o DAMP. Il dr. Yanbin Dong, genetista e cardiologo presso il Georgia Prevention Institute del Medical College of Georgia presso l’Università di Augusta, è il responsabile del nuovo studio: “Il lavoro dei DAMPs è quello di segnalare al tuo corpo che c’è il pericolo e fare qualcosa al riguardo, includendo l’attivazione dell’infiammazione, che può sia aiutare a eliminare un invasore che a guarire. I DAMP aiutano a curare una ferita da coltello sul petto, per esempio. Ma a un certo punto, il corpo ha meccanismi per eliminare ciò che diventa spazzatura producente l’infiammazione. Sappiamo che lo stress mentale è dannoso per il sistema cardiovascolare e ci sono sempre più prove che alti livelli di DAMP per periodi prolungati possono sopraffare quel sistema naturale, che può portare a infiammazioni croniche e una serie di problemi di salute associati, tra cui le malattie cardiovascolari“.

La dott.ssa Clinton Webb, presidente di Cardiovascular Disease del Dipartimento di Fisiologia MCG, sta conducendo un’altra importante iniziativa di ricerca che esamina come l’ipertensione, ad esempio, determini una maggiore morte cellulare che provoca la fuoriuscita di più DAMPs che iscatenano l’infiammazione e la pressione sanguigna alta. Lo stress mentale ha un impatto fisiologico, che include cose come l’aumento transitorio della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna. I DAMPs sarebbero coinvolti anche nel processo di stress mentale? L’ipotesi centrale è che, come per l’ipertensione, anche uno stress mentale significativo crea un circolo vizioso stressando le cellule e aumentando il DAMP, l’infiammazione e la pressione sanguigna. Se questo risulta giusto, i DAMP potrebbero essere un buon obiettivo per ridurre l’impatto dello stress mentale sul nostro benessere fisico. La pressione sanguigna generalmente segue dall’infanzia fino all’età adulta. Inoltre, lo stress precoce della vita, da genitori sfidati dal punto di vista socio-economico, a eventi infantili sfavorevoli, come abusi sessuali e abbandono, sono già associati all’ipertensione in età adulta, potenzialmente accelerando il suo sviluppo.

Uno studio del 2015 sulla rivista Circulation guidato dal Dr. Shaoyong Su, epidemiologo genetico presso il Georgia Prevention Institute e un co-investigatore del nuovo studio, ha dimostrato che i bambini che sperimentano più traumi infantili hanno già una pressione sanguigna più alta come giovani adulti. Una sovvenzione di 2,4 milioni di dollari da parte dell’Istituto nazionale per il cuore, il polmone e il sangue sta aiutando Dong e i suoi colleghi a determinare se i DAMP sono un fattore chiave. Stanno cercando di nuovo dati su circa 400 partecipanti allo studio, su cui hanno misurazioni dettagliate degli eventi infantili avversi. Circa il 30% di quei partecipanti ha riportato gli stress vitali da moderati a gravi che sono al centro di questo studio. Gli ormai giovani adulti fanno parte dello studio Georgia Stress and Heart che esplora i fattori di rischio che i bambini crescono da adulti con malattie cardiache, che hanno raccolto informazioni importanti sul sistema cardiovascolare fino a 17 volte in 27 anni, inclusi campioni di sangue periodici. Questa volta gli scienziati stanno mettendo in correlazione ciò che lo stress segnalato fa ai livelli di DAMP in quel sangue. Uno studio pilota su 14 partecipanti – alcuni che hanno riportato significativi fattori di stress psicologico e altri che non lo hanno fatto – ha indicato che i livelli di DAMP aumentano con lo stress, sebbene gli aumenti della pressione arteriosa non fossero significativi, almeno in quella piccola coorte.

Gli investigatori ora stanno estraendo ulteriormente le informazioni, osservando i livelli di tre DAMP noti per stimolare l’infiammazione: la proteina di gruppo ad alta mobilità 1 o HMGB1, uno dei DAMP più studiati; così come il DNA mitocondriale; e la heat shock protein 60 o Hsp60. Alti livelli di HMBG1 circolante sono un rischio cardiovascolare stabilito associato a infiammazione a livello del corpo, danni agli organi e un aumentato rischio di morte nei pazienti con sepsi e un danno polmonare acuto. Ma il loro ruolo nell’ipertensione rimane poco chiaro. I mitocondri, che producono carburante per le cellule, hanno un DNA che è distintivo del nostro, quindi quando si rovescia a causa dello stress delle lesioni, è noto anche per provocare una risposta infiammatoria. Lo stress precoce della vita aumenta lo stress ossidativo e il danno mitocondriale, ma non sono stati fatti studi per determinare se i livelli di DNA mitocondriale rimangono elevati. Hsp60 è un membro di una famiglia di proteine ​​tipicamente associate alla protezione delle cellule dallo stress, ma associate anche a una varietà di malattie, incluso il cancro.

Hsp60, che è noto per aiutare la replicazione del DNA mitocondriale, è stato anche associato a infiammazione, basso status socioeconomico, isolamento sociale e stress psicologico e livelli elevati sono stati trovati in pazienti con ipertensione borderline. Tuttavia, l’impatto a lungo termine sulla pressione sanguigna è sconosciuto, dicono gli investigatori, e il loro studio è il primo a esaminare il legame tra Hsp60 elevato e stress precoce della vita, afferma Dong. Stanno osservando retrospettivamente cosa succede ai livelli ematici di quei DAMP nel tempo e quali controlli di routine e 24 ore su 24 indicano la pressione sanguigna in quei momenti. Stanno anche osservando cosa succede ad altri fattori, come la pressione sanguigna reagisce a un fattore di stress in tempo reale, che ottiene giudizi contrastanti sul fatto che sia buono o cattivo in termini di rischio cardiovascolare, oltre a rischi consolidati come la rigidità arteriosa, un ispessimento della parete della carotide e la dimensione della camera di pompaggio del cuore. Un ventricolo più grande significa che il cuore deve lavorare sodo per pompare il sangue contro una maggiore resistenza nei vasi sanguigni.

Vogliono sapere se i DAMP sono coinvolti in un aumento del rischio cardiovascolare nel tempo e se razza o genere influenzano il loro impatto. Un’altra domanda a cui gli investigatori vogliono rispondere è se lo stress psicologico ripetuto e / o in atto possa ottenere e mantenere alti i livelli di DAMP. Gli studi sui ratti correlati indicano che il blocco dei DAMP può ridurre gli aumenti della pressione sanguigna risultanti da stress psicologico. Gli scienziati sperano di emergere alla fine degli studi con nuove strategie di prevenzione e trattamento mirate che possono fare lo stesso per i giovani. Il Dr. Dong commenta: “Livelli ematici più alti di DAMPs nell’infanzia possono anche fungere da marker per il futuro rischio cardiovascolare. Specialmente quando pensi alle conseguenze fisiologiche, come l’ipertensione, l’ictus, l’infarto, il danno renale, pensiamo che dovresti mettere i DAMP nella foto. Lo stress precoce della vita può provocare un aumento dell’infiammazione, un fattore che contribuisce a molte malattie da alta pressione sanguigna a malattie cardiovascolari e cancro, che persiste nell’età adulta. Questo conferma ulteriormente il contributo dell’infiammazione dietro i fenomeni di comparsa dell’ipertensione”.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Zhu J, Wang FL, Wang HB et al. Sci Rep. 2017 Sep; 7(1):12239.

Plazyo O et al., Gomez-Lopez N. Biol Reprod. 2016; 95(6):130.

Dong Z et al., Wang F. Mediators Inflamm. 2016; 2016:2180417.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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