27 marzo 2023
Aggiornato 08:30
Cardiologia

Cellule cardiache: si riparano grazie alle rocce

Uno studio pilota, sviluppato da una ricerca condotta nel 1951, sembra spianare la strada a nuove e interessanti terapie che potrebbero finalmente dare una svolta nella cura di aritmie e altre alterazioni del sistema elettrico del cuore.

le cellule cardiache si riparano grazie alle rocce
le cellule cardiache si riparano grazie alle rocce Foto: Shutterstock

ROMA – Le rocce, un giorno, forse potrebbero salvarci la vita. Per oggi, grazie al contributo di alcuni Ricercatori dell'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) – ci stanno aiutando a comprendere meglio il funzionamento delle cellule cardiache.

L’ispirazione tratta dalla rocce
Lo studio, coordinato da Leonardo Sacconi, hanno misurato per la prima volta alcune proprietà elettriche delle cellule cardiache sfruttando un'analogia tra la corrente elettrica e il trasporto di materia. «Il lavoro ha tratto ispirazione da una ricerca pubblicata nel 1951 in ambito geologico, nel quale la velocità di diffusione dell'acqua all'interno di rocce porose è stata ricavata misurando la capacità delle rocce nel condurre la corrente elettrica», spiega Sacconi. «Le cellule cardiache sono caratterizzate da una complessa rete intracellulare, denominata rete tubulare, responsabile della propagazione elettrica all'interno della cellula». Immaginando questa fitta rete di tubuli come la struttura porosa di una roccia, gli studiosi sono riusciti ad ottenere informazioni sulla propagazione elettrica a partire dalle loro caratteristiche diffusive, indagate attraverso una tecnica microscopica avanzata denominata Frap (Fluorescence Recovery After Photobleaching).

La ricerca
«Mediante un fascio laser ad alta intensità – spiegano Marina Scardigli, primo autore dello studio e dottoranda associata Ino-Cnr - abbiamo prima disattivato (ovvero reso non luminescenti) alcune molecole fluorescenti presenti all'interno della rete tubulare e poi abbiamo osservato il tempo che le molecole attive all'esterno della cellula hanno impiegato per diffondersi al suo interno. Sviluppando un modello matematico ad hoc, la diffusione delle molecole fluorescenti all'interno della cellula è stata utilizzata per determinare la conduttività elettrica della rete tubulare e quindi per valutare l'efficienza della rete nel propagare i segnali elettrici che determinano la contrazione cardiaca».

Aritmie e anomalie del segnale elettrico
C’è una stretta relazione tra quanto appena scoperto e future terapie in fatto di aritmie e anomalie del segnale elettrico del cuore. Questo, auspicano i ricercatori, potrebbe portare a nuove e mirate terapie. «Con questa innovativa metodologia è stato possibile evidenziare anomalie della conduzione dei segnali elettrici in presenza di importanti patologie come l'infarto conclamato; anomalie nella propagazione possono indurre disfunzioni meccaniche nel cuore con conseguente propensione allo sviluppo di aritmie«, conclude Sacconi.

Lo studio è stato svolto in collaborazione con il laboratorio europeo di Spettroscopie non-lineari (Lens), l'Università degli studi di Firenze e l'Università di Friburgo in Brisgovia (Germania). Il testo integrale è pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Pnas).