MODIFICAZIONI FUNZIONALI E VARIAZIONI DELL’ESPRESSIONE GENICA E PROTEICA CARDIACA CONSEGUENTI ALL’UTILIZZO DI DISPOSITIVI DI SUPPORTO CARDIOCIRCOLATORIO (CUORE ARTIFICIALE)

Data inizio
1 settembre 2008
Durata (mesi) 
24
Responsabili (o referenti locali)
Mazzucco Alessandro , Pignatti Pierfranco
Parole chiave
Scompenso cardiaco, rimodellamento ventricolare, assistenza meccanica, espressione genica, proteomica, infiammazione, zootecnia

Pazienti in scompenso cardiaco cronico sviluppano progressive variazioni funzionali, strutturali ed ultrastrutturali cardiache (funzione contrattile, dimensione dei cardiomiociti, concentrazione del calcio intracellulare, disfunzione mitocondriale, alterazione dell’espressione genica, apoptosi) alle quali viene genericamente attribuito il termine aspecifico di “rimodellamento”. Il trapianto cardiaco rappresenta una terapia efficace per pazienti in scompenso cardiaco cronico in fase terminale. La disponibilità di donatori limita tuttavia questa strategia terapeutica condizionando spesso lunghe attese. Occasionalmente in questa fase, la funzione cardiaca può rapidamente deteriorarsi e divenire resistente alla terapia farmacologia. In tali circostanze, l’impianto di un sistema meccanico di supporto ventricolare sinistro (LVAD) può costituire l’unica opzione percorribile in grado di mantenere in vita il paziente. Dopo l’impianto dell’ LVAD, una piccola percentuale dei pazienti trattati va incontro ad un progressivo recupero della funzione ventricolare in talune circostanze tale da consentire l’espianto del sistema di supporto meccanico. Numerosi studi consentiti proprio dall’impianto di LVAD in pazienti in attesa di trapianto cardiaco hanno infatti dimostrato come la disfunzione miocardica non sia un processo irreversibile. In particolare, il supporto con LVAD promuove una regressione dell’ipertrofia patologica, un miglioramento della performance e riserva contrattile, una riduzione delle citochine miocardiche e dell’apoptosi. L’insieme di questi cambiamenti, noto come “rimodellamento inverso”, è stato dimostrato anche nelle fasi più avanzate della cardiomiopatia dilatativa.
La comprensione del processo di deterioramento e recupero della funzione cardiaca potrebbe avere due importanti ricadute: a. consentire l’individuazione della fase ideale di impianto di un sistema di supporto ventricolare; b. consentire lo sviluppo di terapie volte ad incrementare le potenzialità di recupero della funzione cardiaca.
Sulla base di questi presupposti, scopo del presente progetto sarà:
1. valutare la presenza e le caratteristiche delle modificazioni funzionale e strutturali indotte sul miocardio del cuore normale (modello animale porcino) dalla privazione del carico di lavoro indotto dall’impianto di un sistema meccanico di supporto circolatorio
2. valutare le diverse modalità di rimodellamento inverso inducibili in pazienti in scompenso cardiaco congestizio correlato a cardiomiopatia dilatativa, a seguito della privazione del carico di lavoro indotto dall’impianto di un sistema meccanico di supporto circolatorio
Il progetto promuoverà molteplici linee di ricerca contemporanee: in ambito genetico al fine di valutare il ruolo dei geni dell’immunità innata verrà condotta un’analisi di espressione genica su cuori di maiali sani e cuori di maiali supportati con trattamento LVAD (ventricolo sinistro normale a riposo nell’animale) ed analogamente nel cuore umano in paziente in scompenso cardiaco prima e dopo l’impianto con LVAD (ventricolo sinistro umano s/p scompenso cardiaco correlato a cardiomiopatia dilatativa, a riposo). In particolare, verrà analizzata l’espressione dei seguenti geni: TLR4, NF-kB, IkB, NEMO, TRAF6, IRAK4, CD14, MyD88, TNF, IL1R, IL6. Inoltre, lo studio analizzerà lo stato di infiammazione del cuore dopo impianto di cuore artificiale, focalizzando l’attenzione sull’omeostasi del monossido di azoto, sull’attivazione di fattori di trascrizione nucleari e sull’espressione di geni coinvolti negli eventi infiammatori.
Infine, l’analisi proteomica del miocardio ventricolare di maiali normali e pazienti con cardiomiopatia dilatativa prima e dopo l'applicazione di dispositivo di supporto valuterà se le varie proteine riscontrate, specie nella matrice extracellulare, abbiano un ruolo nel remodeling sia del ventricolo porcino a riposo che del ventricolo umano in scompenso.

Enti finanziatori:

Fondazione Cariverona
Finanziamento: assegnato e gestito dal dipartimento
Programma: ENTI.RIC - Finanziamento da enti vari per la ricerca

Partecipanti al progetto

Michele Biscuola
Alessandra Carcereri De Prati
Tecnico-Amministrativo
Martina Dal Bosco
Elena Darra
Giuseppe Faggian
Professore ordinario
Giovanni Malerba
Professore associato
Sofia Giovanna Mariotto
Professore associato
Alessandro Mazzucco
Marta Vittoria Menegazzi
Professore associato
Alessandra Pasquali
Cristina Patuzzo
Tecnico-Amministrativo
Pierfranco Pignatti
Francesco Santini
Hisanori Suzuki
Maddalena Tessari
Tecnico-Amministrativo
Elisabetta Trabetti
Professore associato

Attività

Strutture