Capire l'ipertensione arteriosa polmonare: cause e trattamenti
Una panoramica della PAH, i suoi sintomi, trattamenti e meccanismi sottostanti.
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Indice
L'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è una condizione seria che colpisce i vasi sanguigni nei polmoni. In questa malattia, le piccole arterie nei polmoni si restringono e induriscono, portando a un aumento della pressione sanguigna nei polmoni. Questa condizione può portare a gravi problemi di salute, inclusa l'insufficienza cardiaca e, alla fine, alla morte.
Cause della PAH
Le cause esatte della PAH possono variare. Può essere causata da fattori genetici, altre condizioni di salute o alcuni farmaci. In molti casi, i vasi sanguigni nei polmoni subiscono cambiamenti che li rendono meno flessibili e più ristretti. Questi cambiamenti possono essere innescati da diversi fattori, inclusa l'infiammazione e lesioni ai vasi sanguigni.
Sintomi della PAH
Le persone con PAH spesso avvertono una gamma di sintomi che possono peggiorare col tempo. I sintomi comuni includono:
- Affanno, soprattutto durante l'attività fisica
- Affaticamento o sentirsi stanchi tutto il tempo
- Vertigini o svenimenti
- Gonfiore alle caviglie o alle gambe
- Dolore o pressione al petto
Trattamenti attuali per la PAH
Attualmente, ci sono opzioni di trattamento per gestire la PAH. Questi trattamenti mirano a migliorare la qualità della vita e prolungare la sopravvivenza piuttosto che fermare o invertire completamente la progressione della malattia. I principali tipi di trattamenti includono:
Farmaci: Questi farmaci possono aiutare a dilatare i vasi sanguigni nei polmoni e ridurre la pressione sanguigna. Spesso mirano a percorsi specifici nel corpo che influenzano il flusso sanguigno.
Terapia con Ossigeno: Per alcuni pazienti, ricevere ossigeno extra può migliorare i loro sintomi e il benessere generale.
Cambiamenti nello Stile di Vita: Mantenere uno stile di vita sano, come esercizio fisico regolare e una dieta equilibrata, può aiutare a gestire i sintomi.
Chirurgia: Nei casi gravi, si può considerare la chirurgia, come il trapianto di polmoni.
Il Ruolo delle Cellule Endoteliali nella PAH
Le cellule endoteliali rivestono i vasi sanguigni e svolgono un ruolo cruciale nel mantenere un flusso sanguigno sano. Nella PAH, queste cellule si danneggiano. La condizione è caratterizzata da cambiamenti nella funzione e nella struttura di queste cellule, che possono portare a un aumento della pressione nelle arterie polmonari.
L'Importanza di Percorsi Specifici
Diversi percorsi biologici sono importanti nello sviluppo e nella progressione della PAH. Ad esempio, il percorso di segnalazione PI3K/AKT è essenziale per la sopravvivenza e la crescita cellulare. In condizioni sane, questo percorso aiuta a regolare il ciclo delle cellule endoteliali. Tuttavia, nella PAH, questo percorso diventa eccessivamente attivato, portando a un aumento della proliferazione cellulare e resistenza alla morte cellulare, che peggiora la condizione.
Il Percorso di Segnalazione NOTCH
Un altro percorso importante nella PAH è il percorso di segnalazione NOTCH. Questo percorso è coinvolto in diverse funzioni cellulari, inclusa la crescita cellulare e il mantenimento dell'integrità dei vasi sanguigni. La segnalazione NOTCH può aiutare a prevenire un'eccessiva infiammazione nei vasi sanguigni, che è significativa per minimizzare i danni in malattie come la PAH.
Dll4 e il Suo Ruolo nella PAH
DLL4 è una proteina che interagisce con il percorso di segnalazione NOTCH. Svolge un ruolo importante nel mantenere sane le cellule endoteliali. Quando i livelli di DLL4 sono disturbati o diminuiti, può portare a problemi con la segnalazione NOTCH e, di conseguenza, contribuire allo sviluppo della PAH.
Risultati della Ricerca sulla PAH
Studi recenti hanno mostrato che nei pazienti con PAH, c'è una perdita di DLL4 e segnalazione NOTCH, che è collegata a un'attivazione aumentata di AKT. Questo cambiamento nella segnalazione può portare a ulteriori problemi, come la proliferazione delle cellule endoteliali e resistenza alla morte cellulare.
Cosa Succede Quando si Perde BMPR2?
BMPR2 è una proteina che aiuta a regolare la funzione dei vasi sanguigni. Quando viene persa o mutata, può contribuire in modo significativo ai sintomi della PAH. La perdita di BMPR2 è spesso riscontrata nei pazienti con PAH e può portare a un aumento dell'attività di AKT, che aggraverebbe ulteriormente la condizione.
Segnalazione JNK1 nelle Cellule Endoteliali
JNK1 è un'altra proteina influenzata da AKT. Quando BMPR2 è silenziato o perso, questo influisce sull'attività di JNK1. Nel contesto della PAH, una riduzione dell'attività di JNK1 è associata a una maggiore sopravvivenza e proliferazione cellulare, il che può peggiorare la condizione.
L'Importanza di PPARγ
PPARγ è una proteina che svolge un ruolo vitale nella regolazione del comportamento cellulare nei vasi sanguigni. Può aiutare a prevenire una crescita eccessiva delle cellule endoteliali e promuovere il loro funzionamento sano. La perdita di PPARγ è spesso vista nella PAH, sottolineando la sua importanza nella prevenzione della disfunzione endoteliale.
Meccanismi di Disfunzione Cellulare Endoteliale
Nella PAH, le cellule endoteliali subiscono cambiamenti che promuovono uno stato di disfunzione. Questi cambiamenti possono includere:
- Aumento della proliferazione cellulare
- Resistenza alla morte cellulare programmata (apoptosi)
- Cambiamenti che favoriscono uno stato cellulare più fibroblasto o mesenchimatoso invece di uno stato endoteliale sano.
Questi cambiamenti possono portare al ispessimento delle pareti dei vasi sanguigni e contribuire a un'alta pressione sanguigna nei polmoni.
Approcci Terapeutici Potenziali
Date le complesse interazioni tra questi percorsi di segnalazione, i ricercatori stanno esplorando varie strategie per trattare la PAH. Alcuni approcci potenziali includono:
Targeting AKT: Poiché AKT è spesso eccessivamente attivo nella PAH, inibire questo percorso potrebbe ridurre la proliferazione cellulare e aiutare a ripristinare la normale funzione endoteliale.
Ripristino della Segnalazione DLL4/NOTCH: I trattamenti che aumentano i livelli di DLL4 o migliorano la segnalazione NOTCH potrebbero aiutare a ripristinare un comportamento cellulare normale nelle cellule endoteliali dei pazienti con PAH.
Attivazione di PPARγ: Strategie per aumentare l'attività di PPARγ nelle cellule endoteliali potrebbero essere utili, poiché possono aiutare a contrastare gli effetti negativi dell'attivazione di AKT.
Uso di Farmaci Esistenti: Alcuni farmaci già sul mercato potrebbero essere riprogrammati per mirare a questi percorsi nei pazienti con PAH.
Terapia Genica: In futuro, la terapia genica potrebbe offrire un modo per affrontare specifiche mutazioni genetiche associate alla PAH, fornendo copie sane dei geni coinvolti nella funzione endoteliale.
Conclusione
La PAH è una malattia complessa che coinvolge molteplici percorsi e cambiamenti cellulari che portano a gravi complicazioni sanitarie. La ricerca continua a svelare queste interazioni e sviluppare strategie di trattamento efficaci per migliorare la qualità della vita delle persone colpite da questa condizione difficile. Concentrandosi sui meccanismi sottostanti che contribuiscono alla disfunzione endoteliale, gli scienziati sperano di creare terapie mirate che possano affrontare non solo i sintomi della PAH, ma anche le sue cause profonde.
Titolo: Disruption of DLL4/NOTCH1 Causes Dysregulated PPARγ/AKT Signaling in Pulmonary Arterial Hypertension
Estratto: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive cardiopulmonary disease characterized by vascular remodeling of small pulmonary arteries. Endothelial dysfunction in advanced PAH is associated with proliferation, apoptosis resistance, and endothelial to mesenchymal transition (EndoMT) due to aberrant signaling. DLL4, a cell membrane associated NOTCH ligand, activates NOTCH1 signaling and plays a pivotal role maintaining vascular integrity. Inhibition of DLL4 has been associated with the development of pulmonary hypertension, but the mechanism is incompletely understood. Here we report that BMPR2 silencing in PAECs activated AKT and decreased DLL4 expression. DLL4 loss was also seen in lungs of patients with IPAH and HPAH. Over-expression of DLL4 in PAECs induced BMPR2 promoter activity and exogenous DLL4 increased BMPR2 mRNA through NOTCH1 activation. Furthermore, DLL4/NOTCH1 signaling blocked AKT activation, decreased proliferation and reversed EndoMT in BMPR2- silenced PAECs and ECs from IPAH patients. PPAR{gamma}, suppressed by BMPR2 loss, was induced and activated by DLL4/NOTCH1 signaling in both BMPR2-silenced and IPAH PAECs, reversing aberrant phenotypic changes, in part through AKT inhibition. Finally, leniolisib, a well-tolerated oral PI3K8/AKT inhibitor, decreased cell proliferation, induced apoptosis and reversed markers of EndoMT in BMPR2-silenced PAECs. Restoring DLL4/NOTCH1/PPAR{gamma} signaling and/or suppressing AKT activation may be beneficial in preventing or reversing the pathologic vascular remodeling of PAH.
Autori: Keytam S. Awad, S. Wang, E. J. Dougherty, A. Keshavarz, C. Y. Demirkale, Z.-X. Yu, L. Miller, J. M. Elinoff, R. L. Danner
Ultimo aggiornamento: 2024-02-02 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578230
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578230.full.pdf
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