Cellule cardiache, i cardiomiociti, trasformate in orologio biologico

L’iniezione di un gene è in grado di riprogrammare le cellule del muscolo cardiaco (i «cardiomiociti») allo stadio staminale e di trasformarle in nuove cellule battenti perfettamente funzionanti come le cellule battenti originali (le cosiddette «cellule pacemaker»): la scoperta potrà essere utile, spiegano i ricercatori, per correggere i disturbi a carico dell’apparato cardiaco che riguardano, in particolare, l’irregolarità dei battiti del cuore. Lo studio, che verrà pubblicato a gennaio sulla versione cartacea di Nature Biotechnology, ma che è già disponibile online, è stato messo a punto da un gruppo di ricercatori del Cedars-Sinai Medical Center (California, Usa) coordinati da Nidhi Kapoor, attraverso esperimenti in laboratorio e su un gruppo di topi.

La trasformazione dei cardiomiociti in cellule «pacemaker» altamente specializzate è stata possibile grazie all’iniezione del gene Tbx18: «Anche se già altri studiosi sono stati in grado di creare cellule ‘pacemaker’, questa ricerca è la prima a dimostrare che un singolo gene può dirigere la conversione delle cellule del muscolo cardiaco in cellule ‘pacemaker’. Le nuove cellule sviluppano impulsi elettrici spontaneamente e sono indistinguibili dalle cellule pacemaker native», spiega Cho Hee Cheol, ricercatore dell’Istituto.

Il battito del cuore, scrivono i ricercatori, origina nel nodo seno-atriale (camera in alto a destra del cuore), dove sono raggruppate cellule «pacemaker». Su 10 miliardi di cellule che compongono il cuore, meno di 10.000 sono «pacemaker», definite anche «cellule del nodo seno-atriale». Una volta riprogrammate grazie al gene Tbx18, le cellule «pacemaker» di nuova creazione manifestano le stesse caratteristiche delle cellule pacemaker native, anche dopo l’esaurimento dell’effetto del gene.

Le cellule «pacemaker» generano un’attività elettrica che si diffonde ad altre cellule del cuore secondo uno schema ordinato, creando contrazioni muscolari ritmiche. Se queste cellule non funzionano bene il cuore, nel migliore dei casi, pompa il sangue in modo irregolare, e l’unico modo per poterne ripristinare l’attività fisiologica è sottoporsi a un intervento di inserimento di un pacemaker elettronico.