La riduzione dell’ossigeno determina la crescita del cuore
Lo sviluppo cardiaco è un processo complesso che integra vari parametri, al fine di determinare la differenziazione progenitrice cardiaca nel muscolo liscio miocardico e le strutture endoteliali del cuore. La cardiogenesi avviene in condizioni di bassi livelli di ossigeno, ma permangono lacune sui meccanismi molecolari che controllano l’adattamento all’ipossia. L’oggetto del progetto HYPOXIA & CELL FATE (Oxygen sensing in cardiovascular progenitors cell fate decisions), finanziato dall’UE, consisteva nel chiarire gli effetti dell’ipossia sulla differenziazione e l’omeostasi di diversi progenitori cardiaci. In tale contesto, il consorzio ha impiegato saggi di differenziazione di celle staminali embrionali e ha eseguito studi con guadagno o perdita di funzione, in animali transgenici. Per la prima volta è stata stilata una mappa dettagliata dell’ossigeno durante lo sviluppo cardiaco, da cui emerge come l’ipossia avvenga presto durante lo sviluppo. In tempi successivi si limita all’epicardio e all’endocardio. Gli studiosi hanno poi scoperto che la bassa tensione dell’ossigeno reprimeva determinati tipi di progenitori, promuovendo al tempo stesso la differenziazione di altri progenitori del muscolo cardiaco. È servita un’intensa attività per chiarire la via del fattore inducibile dall’ipossia (HIF), che reagisce a cambiamenti in termini di disponibilità dell’ossigeno cellulare. Più precisamente, gli scienziati hanno generato topi transgenici con delezione nei geni Hif2 o Vhl e hanno osservato gli effetti sullo sviluppo del cuore. Nel complesso, è emersa la necessità di un equilibrio idoneo nell’interazione HIF-VHL, per giungere a uno sviluppo coronarico corretto e all’omeostasi cardiovascolare. Le conclusioni e i modelli murini generati durante lo studio HYPOXIA & CELL FATE rivestono un enorme interesse sotto il profilo biomedico. Potrebbero fungere da modelli per ricapitolare la cardiopatia congenita e contribuire a descrivere in linea generale l’eziologia molecolare.
Parole chiave
Sviluppo del cuore, progenitore, differenziazione, ipossia, HIF, sindrome di von Hippel-Lindau (VHL)
