Nuove intuizioni sugli aneurismi aortici addominali
La ricerca svela fattori chiave nello sviluppo dell'aneurisma aortico addominale e potenziali trattamenti.
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Indice
- Cosa Succede nell'AAA?
- Il Ruolo di Nrf2 nell'AAA
- Il Collegamento Tra miRNA-34a e Invecchiamento
- Metodi Sperimentali
- Colture Cellulari
- Tecniche di Misura
- L'Impatto della Rimozione di miR-34a sulla Formazione di AAA
- Esplorare la Funzione Endoteliale nei Topi Anziani
- Proliferazione Cellulare Intimale e Protezione da AAA
- Il Ruolo di MTA2 nella Proliferazione Endoteliale
- Implicazioni Cliniche
- Conclusione
- Fonte originale
Un aneurisma aortico addominale (AAA) è una condizione seria che comporta un rigonfiamento nell'aorta, il grande vaso sanguigno che porta il sangue dal cuore al resto del corpo. Di solito, questi aneurismi si verificano sotto i reni e se non trattati possono portare a gravi problemi di salute, anche alla morte. Attualmente, la chirurgia è il trattamento principale per questa condizione. Alcuni fattori possono aumentare la probabilità di sviluppare un AAA, come essere maschi, invecchiare, fumare, avere la pressione alta e avere una storia familiare della condizione.
Cosa Succede nell'AAA?
Quando si sviluppa un AAA, avvengono diversi cambiamenti nel corpo. Questi cambiamenti includono la rottura dei componenti strutturali della parete del vaso sanguigno, che coinvolge la matrice extracellulare, la perdita di cellule muscolari lisce e l'assottigliamento di strati specifici dell'aorta. Tuttavia, i processi e i percorsi esatti che portano a questi cambiamenti non sono del tutto compresi.
Un altro aspetto importante dell'AAA che merita attenzione è il ruolo delle Cellule Endoteliali (EC). Queste cellule rivestono i vasi sanguigni e sono cruciali per il corretto funzionamento cardiovascolare. Le EC aiutano a produrre sostanze che dilatano i vasi sanguigni e prevengono la coagulazione del sangue e l'infiammazione. Possono essere sensibili a fattori dannosi, il che può portare a invecchiamento prematuro e disfunzione. Quando le EC non funzionano bene, può aumentare il rischio di malattie cardiache e dei vasi sanguigni.
Nrf2 nell'AAA
Il Ruolo diStudi recenti hanno mostrato che i topi privi di una proteina chiamata NRF2 hanno maggiori probabilità di sviluppare AAA rispetto ai topi normali. NRF2 aiuta a proteggere le cellule dai danni causati dallo stress ossidativo, che può avvenire quando c'è uno squilibrio tra molecole reattive dannose e la capacità del corpo di affrontarle. Con l'età, l'attività di NRF2 tende a diminuire, il che può aggravare la salute dei vasi sanguigni. Ridurre i livelli di NRF2 nelle EC può portare all'invecchiamento prematuro di queste cellule.
Il Collegamento Tra miRNA-34a e Invecchiamento
Una molecola che è stata identificata come un marcatore di invecchiamento è miR-34a. Questa molecola si trova spesso in quantità maggiori nelle cellule più vecchie. Anche se non si osservano grandi differenze quando miR-34a viene rimosso dal corpo, sembra influenzare la struttura dei vasi sanguigni. A livelli più alti di miR-34a sono stati rilevati nei vasi sanguigni di pazienti con AAA e nel sangue di topi che hanno sviluppato la condizione.
Quando i ricercatori hanno esaminato la relazione tra miR-34a e AAA, hanno scoperto che ridurre i livelli di miR-34a nei topi potrebbe aiutare a proteggerli dallo sviluppo di AAA quando esposti a una sostanza dannosa chiamata Angiotensina II (Ang II).
Metodi Sperimentali
Per la ricerca, gli scienziati hanno usato modelli di topo specifici per studiare gli effetti della rimozione di miR-34a nelle cellule endoteliali. I topi sono stati mantenuti in ambienti controllati e curati secondo linee guida etiche. Sono stati effettuati diversi esperimenti su questi topi in varie fasi per osservare come i cambiamenti nei livelli di miR-34a influenzassero lo sviluppo di AAA.
Colture Cellulari
Le cellule endoteliali aortiche umane sono state utilizzate anche negli esperimenti per confermare i risultati degli studi sui topi. Queste cellule sono state ottenute da individui giovani e anziani e coltivate in condizioni di laboratorio specifiche per studiare come miR-34a influenzasse la loro funzione.
Tecniche di Misura
Per comprendere meglio la pressione sanguigna e altre funzioni cardiovascolari, sono state applicate varie tecniche. Un metodo prevedeva l'uso di un dispositivo a manica per misurare la pressione sanguigna in modo non invasivo. Un'altra tecnica esaminava quanto bene le cellule immunitarie si attaccassero alle pareti dei vasi sanguigni, il che può indicare infiammazione.
L'Impatto della Rimozione di miR-34a sulla Formazione di AAA
Negli studi con infusione di Ang II, i livelli di miR-34a sono aumentati significativamente sia nelle cellule umane sia nei modelli di topo. Quando i ricercatori hanno rimosso specificamente miR-34a dalle cellule endoteliali nei topi, hanno osservato una marcata riduzione nella formazione di AAA rispetto ai topi di controllo. I risultati hanno rivelato che abbassare i livelli di miR-34a nelle cellule endoteliali potrebbe offrire un effetto protettivo contro lo sviluppo di aneurismi.
Interessantemente, anche se la rimozione di miR-34a aiutava a proteggere contro AAA, ha anche causato segni di disfunzione endoteliale. Questa disfunzione includeva problemi come uno strato protettivo più sottile nei vasi sanguigni, rigidità dell'aorta e una ridotta capacità di produrre ossido nitrico, una molecola cruciale per la salute vascolare.
Esplorare la Funzione Endoteliale nei Topi Anziani
Altri esperimenti sono stati progettati per valutare la funzione delle cellule endoteliali in topi più anziani privi di miR-34a. Gli scienziati hanno notato che, sebbene questi topi fossero meno soggetti a AAA, presentavano diverse caratteristiche simili alla disfunzione. Ad esempio, il glicocalice endoteliale, che aiuta a proteggere il rivestimento interno dei vasi sanguigni, era compromesso.
Questo paradosso ha portato i ricercatori a interrogarsi sul rapporto tra funzione endoteliale e formazione di AAA. Sembrava che mantenere uno strato endoteliale sano potesse essere fondamentale per prevenire AAA, anche se le cellule mostravano segni di disfunzione.
Proliferazione Cellulare Intimale e Protezione da AAA
Un risultato interessante ha evidenziato che le cellule endoteliali nei topi senza miR-34a mostravano un aumento della proliferazione. Ciò significa che si formavano più cellule nello strato che riveste il vaso sanguigno, il che potrebbe svolgere un ruolo protettivo contro AAA. I ricercatori hanno persino provato a usare un farmaco chiamato rapamicina che inibisce la crescita cellulare. Questo trattamento ha annullato l'effetto protettivo e ha portato a un aumento dello sviluppo di AAA nei topi privi di miR-34a, suggerendo quindi che mantenere le cellule endoteliali in proliferazione potrebbe essere fondamentale per mantenere un'aorta sana.
Il Ruolo di MTA2 nella Proliferazione Endoteliale
Man mano che gli scienziati approfondivano, cercavano di capire quali proteine specifiche fossero influenzate da miR-34a e potessero promuovere la crescita delle cellule endoteliali. Un obiettivo significativo identificato è stato MTA2, che sembra aiutare a regolare la proliferazione cellulare. Quando i livelli di miR-34a diminuivano, MTA2 aumentava, sostenendo ulteriormente l'idea che l'interazione tra queste molecole sia cruciale per la salute vascolare.
Implicazioni Cliniche
I risultati di questi studi potrebbero avere implicazioni significative per il trattamento e la prevenzione degli AAA negli esseri umani. La regolazione di miR-34a e dei suoi obiettivi potrebbe portare a nuove strategie per gestire il rischio di aneurisma. Anche se la disfunzione endoteliale è comunemente vista come dannosa, questa ricerca suggerisce che promuovere alcuni aspetti della salute endoteliale, come la proliferazione cellulare regolata, potrebbe essere protettivo contro gli AAA.
Conclusione
In sintesi, lo studio sugli aneurismi aortici addominali e i ruoli di miR-34a, NRF2 e cellule endoteliali evidenzia una relazione complessa tra salute cellulare e condizioni vascolari. Sebbene la disfunzione endoteliale spesso correli con un aumento del rischio per varie malattie cardiovascolari, i risultati suggeriscono che mantenere un equilibrio appropriato della proliferazione cellulare endoteliale potrebbe effettivamente proteggere dallo sviluppo di AAA.
Questa ricerca potrebbe aprire la strada a nuove strategie terapeutiche per gestire il rischio di AAA, sottolineando l'importanza di comprendere i meccanismi sottostanti coinvolti nella salute vascolare. Esplorando le intricate relazioni tra diversi attori molecolari all'interno del sistema vascolare, possiamo iniziare a sviluppare strategie più efficaci per prevenire e trattare gli AAA.
Titolo: Endothelial miR-34a deletion guards against aneurysm development despite endothelial dysfunction
Estratto: ObjectivesOur previous study reported a reciprocal link between NRF2, a stress-responsive cytoprotective transcription factor, and aortic and endothelial cell (EC) ageing. We also found that NRF2 transcriptional knockout (tKO) mice are prone to abdominal aortic aneurysm (AAA) development. Given that miRNA-34a is a marker of ageing, in this study we explored its relationship with NRF2 and its role in vascular function and AAA formation. Approach and resultsThe experiments were performed in primary human aortic endothelial cells (HAECs) from young and aged donors and mice devoid of NRF2 transcriptional activity and endothelial miR-34a. The normolipidemic mice were challenged with angiotensin II (Ang II) to develop AAA. We show that premature NRF2-dependent aging of aortic endothelial cells (ECs) depends on miR-34a. Infusion of hypertensive Ang II in mice increases miR-34a in the aortic endothelial layer and serum, especially in mice which develop AAA. Mice deficient in endothelial miR-34a (miR-34a{Delta}EC) display severe EC dysfunction. Despite that, such mice are protected from AAA development, also on the NRF2 tKO background. Ang II infusion increases proliferation of intimal ECs in these mice. The protective effect of endothelial miR-34a deletion on AAA formation is reversed by rapamycin that suppresses EC proliferation. MTA2, but not SIRT1, is a direct target of miR-34a abrogating Ang II-induced EC proliferation. ConclusionsThese findings reveal that AAA development in NRF2 tKO mice relies on endothelial miR-34a overexpression. Deletion of endothelial miR-34a protects mice from AAA despite inducing endothelial cell dysfunction. The fine-tuning of EC proliferation may play a therapeutic role in the treatment of aneurysm.
Autori: Anna Grochot-Przeczek, A. Kopacz, D. Kloska, A. Bar, M. Targosz-Korecka, D. Cysewski, S. Chlopicki, A. Jozkowicz
Ultimo aggiornamento: 2024-09-18 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612788
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612788.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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