News

UN NUOVO METODO PER MISURARE L’ETÀ BIOLOGICA DEL CUORE

Un team di scienziati, coordinato dal professor Carlo Gaetano, direttore del Laboratorio di Epigenetica degli Istituti Clinici Scientifici Maugeri IRCCS, – con la partecipazione di ricercatori di altri IRCCS afferenti alla Rete Cardiologica, il dottor Maurizio Pesce, direttore dell’Unità di Ingegneria Tissutale Cardiovascolare del Centro Cardiologico Monzino, il professor Massimo Massetti e la dottoressa Marialisa Nesta, rispettivamente direttore e dirigente medico dell’Area Cardiovascolare e della Cardiochirurgia della Fondazione Policlinico A. Gemelli IRCCS di Roma, il dottor Fabio Martelli, direttore del laboratorio di Cardiologia Molecolare del Policlinico San Donato di Milano, con il contributo fondamentale dell’Istituto CNR di Analisi dei sistemi e informatica “Antonio Ruberti” (IASI), – ha scoperto un nuovo metodo per misurare l’età biologica del cuore. Il modello matematico elaborato potrebbe avere implicazioni significative per la valutazione del rischio cardiaco e la personalizzazione dei trattamenti.

Lo studio, pubblicato di recente sulla rivista Clinical Epigenetics, ha messo a punto un metodo specifico per misurare l’età biologica del cuore. Ha inoltre dimostrato che il cuore ha mediamente la stessa età del sangue e degli altri organi (a differenza di quanto si è pensava in precedenza), sviluppando per la prima volta un “orologio epigenetico” specifico per il cuore. Allo scopo, sono stati prelevati campioni di sangue e dalle auricole cardiache di 94 pazienti sottoposti a sostituzione della valvola aortica (AVR) e 289 pazienti avviati a innesto di bypass coronarico (CABG).

L’”orologio” è stato definito sulla base delle modificazioni epigenetiche, in particolare la metilazione del DNA, che si verificano nei geni del cuore, e può aiutare a determinare l’età biologica del cuore, che può differire dall’età cronologica di un individuo.

Le variazioni del livello e della distribuzione dei dinucleotidi CpG metilati nel genoma umano e in quelli di diverse specie animali sono state ampiamente utilizzate per determinare l’età biologica rispetto a quella cronologica. Normalmente, nel corso dell’esistenza, a mano a mano che l’età anagrafica aumenta, aumenta anche la metilazione e dunque l’età biologica. Ma in alcuni ciò avviene più rapidamente che in altri. La cosiddetta età di metilazione del DNA (DNAmAge), ovvero il processo di invecchiamento organo-specifico, in alcuni casi, può svelare la presenza di una decelerazione o di un’accelerazione dell’età biologica rispetto a quella cronologica. E una DNAmAge accelerata è stata associata al rischio di sviluppare malattie o a una ridotta durata della vita in salute.

In precedenza, gli orologi epigenetici erano stati elaborati principalmente per il sangue. Il team di ricerca ha quindi sviluppato un modello specifico per il cuore, noto come modello Mongelli & Panunzi (M&P), dai nomi delle ricercatrici Alessia Mongelli e Simona Panunzi che l’hanno messo a punto e sperimentato, basato su un numero ridotto di CpG, ovvero di zone del DNA particolarmente sensibili alle modificazioni epigenetiche.

I ricercatori hanno scoperto che, in media, il cuore e il sangue riflettono l’età cronologica del donatore. Lo studio suggerisce anche che il cuore possa avere caratteristiche intrinseche che influenzano la DNAmAge e identifica in particolare un gruppo di pazienti con patologia valvolare aortica (AVR), caratterizzati dalla presenza di peggiori parametri ventricolari, per i quali l’orologio biologico del cuore “corre” più che in altri pazienti studiati. Questi dati correlano peraltro anche con quelli di uno studio attualmente in corso al Centro Cardiologico Monzino, IRCCS, nei quali si è visto che i parametri di aging biologico sono accelerati anche nelle cellule delle valvole stenotiche, – come precisa Maurizio Pesce del Monzino.

Questo studio rappresenta un passo avanti importante nella comprensione del processo di invecchiamento del cuore, – come commenta Carlo Gaetano, del ICS Maugeri, – e potrebbe avere implicazioni significative per la valutazione del rischio e il trattamento delle malattie cardiache, sebbene risenta dell’ovvio limite legato alla possibilità di accedere al tessuto specifico, che risulta disponibile soltanto in seguito a interventi chirurgici. Con ulteriori studi e la sua validazione, l’orologio epigenetico specifico per il cuore potrebbe diventare uno strumento prezioso per i clinici.

Al momento, in collaborazione con la dottoressa Maria Teresa La Rovere,  Direttore Scientifico dell’ICS Maugeri di Montescano, è stato pianificato uno studio di approfondimento per valutare, con l’algoritmo originale messo a punto dai matematici del CNR, l’orologio biologico nei pazienti arruolati dall’ICS Maugeri nell’ambito dello studio CV-PREVITAL.

Rete Cardiologica IRCCS

Redazione contenuti: Next Health

RIFERIMENTI
  1. Mongelli A, Panunzi S, Pesce M et al. Distinguishable DNA methylation defines a cardiac-specific epigenetic clock. Clin Epigenet 15, 53 (2023).