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Gli effetti della radiazione a basso dosaggio sul cuore

Capire l'impatto della radiazione sulla funzione cardiaca è fondamentale per prendere le dovute precauzioni per minimizzare l'esposizione. L'iniziativa CARDIORISK ha studiato i meccanismi patogeni in seguito alle radiazioni che colpiscono la perfusione miocardica e la vascolarizzazione, la risposta allo stress e la funzione cardiaca.
Gli effetti della radiazione a basso dosaggio sul cuore
Fino a poco tempo fa, il danno portato dalle radiazioni sugli esseri umani era percepito come collegato semplicemente allo sviluppo del cancro. Prove recenti però hanno messo in dubbio questa credenza, mostrando una mortalità causata dalle radiazioni per malattie cardiovascolari e cerebrovascolari.

Questi dati epidemiologici richiedono esperimenti radiobiologici in modo da rivalutare e definire il rischio dell'esposizione alle radiazioni. Specialmente quando si tratta della definizione della dose, sono necessarie prove sperimentali per valutare l'impatto di una particolare dose di radiazioni sulla funzione e la patologia.

Il progetto CARDIORISK ("The mechanisms of cardiovascular risks after low radiation doses"), finanziato dall'UE, aveva l'obiettivo di valutare l'impatto dell'esposizione alle radiazioni sulla microcircolazione del cuore e sulle lesioni arterosclerotiche delle arterie. A questo fine, i partner hanno studiato i cambiamenti molecolari, pro-infiammatori e pro-trombotici e le alterazioni della funzione cardiaca, come la perfusione miocardiaca e l'integrità cellulare cardiaca. Si possono trovare informazioni dettagliate online.

Come modelli sperimentali, I ricercatori hanno usato topi di controllo o topi che mancavano della Apoliproteina E, che sono inclini allo sviluppo di arterosclerosi. In seguito alla specifica irradiazione del cuore o delle arterie, hanno monitorato le reazioni molecolari e cellulari in diversi momenti e le hanno associate ai cambiamenti istopatologici e funzionali della microvascolatura cardiaca e delle arterie. Per studiare I cambiamenti cardiovascolari in vivo, è stata implementata la tomografia a coerenza ottica (OCT) per l'imaging dei vasi e la tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone (SPECT-CT) per il cuore.

Data l'enorme importanza dell'angiogenesi per la riparazione cardiaca, il consorzio ha sviluppato analisi in vitro per valutare l'effetto della radiazione sulla neovascolarizzazione del cuore. Queste analisi hanno rivelato che la capacità angiogenica delle cellule endoteliali era inibita anche a basso dosaggio.

L'esame delle reazioni infiammatorie e I cambiamenti trombotici nei cuori irradiati insieme all'analisi dell'espressione genetica legata all'infiammazione hanno rivelato che il danno microvascolare della radiazione provocato nei piccoli capillari era indipendente dagli eventi pro-infiammatori. Diversamente, l'impatto di dosi alte di radiazione su grandi arterie era provocato da una più grave infiammazione.

Anche se I risultati del progetto CARDIORISK suggeriscono che un basso dosaggio di radiazioni non induce per se a cambiamenti arterosclerotici, potrebbe colpire indirettamente la risposta allo stress del cuore. Di conseguenza quando si pensa alla protezione dalle radiazioni – specialmente nella radioterapia oncologica - dovrebbero essere determinate dosi diverse per il miocardio e separatamente per le arterie coronariche.

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