sabato, 18 Gennaio, 2020
RICERCANDO ALL'ESTERO

Sfingolipidi come possibili grassi buoni per il cuore

La salute dei vasi sanguigni è uno dei fattori cruciali nelle malattie cardiovascolari come l’ipertensione. Gli sfingolipidi sono in grado di regolare la funzione delle cellule endoteliali e proteggere il cuore.

Gli sfingolipidi sono una classe di molecole che svolgono diversi ruoli all’interno dell’organismo, da quelli più strutturali quali costituenti delle membrane cellulari a quelli più bioattivi come secondi messaggeri. Tra gli sfingolipidi coinvolti nella segnalazione extracellulare i principali sono la ceramide e la sfingosina-1-fosfato: i livelli relativi di queste due molecole hanno un ruolo cruciale per il mantenimento dell’omeostasi cellulare tanto che un’alterazione del loro metabolismo è associata a diverse patologie, dai tumori alle malattie cardiovascolari e neurodegenerative, al diabete di tipo 2.

Linda Sasset è al Weill Cornell Medical College di New York per studiare la via metabolica che porta alla sintesi degli sfingolipidi in relazione a problemi cardiovascolari.


Nome: Linda Sasset
Età: 34 anni
Nata a: Belluno
Vivo a: New York (Stati Uniti)
Dottorato in: biomedicina molecolare (Trieste)
Ricerca: Sfingolipidi come reostati molecolari dell’omeostasi cardiovascolare
Istituto: Pathology and Laboratory Medicine Department, Weill Cornell Medical College (New York)
Interessi: leggere, scoprire nuovi cibi
Di New York mi piace: la libertà di essere chi vuoi
Di New York non mi piace: la vita costa tantissimo
Pensiero: Be here now


Come vengono sintetizzati gli sfingolipidi?

Strutturalmente, tutti gli sfingolipidi sono formati da uno scheletro centrale di atomi di carbonio a cui possono essere collegati acidi grassi di diverse lunghezze e gruppi con diversa polarità. Sono molecole complesse e la loro sintesi de novo segue una via metabolica piuttosto articolata che coinvolge numerosi enzimi e può essere influenzata da fattori endogeni, esogeni e da mutazioni genetiche.

Il primo enzima coinvolto è la serin palmitoil transferasi (SPT) ed è fondamentale perché, in sua assenza, nessun sfingolipide può essere prodotto: è da questo nodo, infatti, che parte tutta una serie di tappe metaboliche interconnesse da cui poi si origineranno i vari sfingolipidi.

Un’alterazione nel metabolismo degli sfingolipidi è correlata a varie malattie, tra cui quelle cardiovascolari come aterosclerosi, cardiomiopatie, insufficienza cardiaca e ipertensione. Non sono, tuttavia, ancora noti i dettagli di questi meccanismi e il ruolo delle varie molecole nel mantenimento dell’equilibrio cellulare in condizioni fisiologiche o di un suo sbilanciamento in caso di patologie.

Che ruolo svolgono gli sfingolipidi?

Per la loro natura, in parte idrofila e in parte idrofoba, hanno un ruolo significativo nella biologia delle membrane, in particolare nel mantenere la funzione di barriera e la fluidità.

Alcuni sfingolipidi sono secondi messaggeri e partecipano a importanti vie di segnalazione cellulare, come la regolazione dell’apoptosi, il traffico di linfociti T, il tono vascolare. Proprio per questa loro funzione, c’è grande attenzione ai meccanismi di controllo della biosintesi e, in particolare, all’espressione e regolazione dell’enzima SPT, della sfingosina-1-fosfato (S1P) e della ceramide, sia in condizioni fisiologiche che patologiche.

S1P è una molecola che agisce sulla muscolatura liscia dei vasi sanguigni e sul rilascio di monossido di azoto inducendo in un caso vasocostrizione e nell’altro vasodilatazione.
Si è visto che S1P ha una funzione protettiva nei confronti del cuore e lo preserva da infiammazione, fibrosi e altre disfunzioni dovute a un sovraccarico di pressione; il tutto sotto stretto controllo di una particolare molecola chiamata Nogo-B.

La ceramide, invece, è coinvolta nell’apoptosi e nei segnali di sopravvivenza cellulare: in alcune cliniche degli Stati Uniti si sta cominciando a usare la ceramide come marcatore del rischio di infarto.

Come avviene il controllo da parte di Nogo-B?

Nogo-B è una proteina di membrana presente ad alti livelli nel reticolo endoplasmico delle cellule dei vasi sanguigni. Nogo-B agisce come una specie di freno sull’enzima SPT e, inibendolo, regola la funzione vascolare e la pressione sanguigna.

Si è visto che in assenza di Nogo-B, la sintesi degli sfingolipidi è up-regolata e i livelli di S1P e ceramide cambiano, anche se non necessariamente di pari passo. L’iper espressione di S1P attiva la produzione di monossido di azoto nell’endotelio, che porta a un rilassamento e dilatazione dei vasi con un conseguente stato di ipotensione (bassa pressione).

L’iper espressione di ceramide, invece, sembra essere fortemente legata all’insulino-resistenza del diabete di tipo 2 e, come mostrano recenti studi, a diversi tipi di cancro, malattie neurodegenerative e malattie cardiovascolari. I meccanismi però non sono ancora stati dimostrati.

Per quanto riguarda il ruolo sul cuore, si è visto che topi privi di Nogo-B a livello endoteliale sono più resistenti all’insorgere di malattie cardiache: quello che si vede è che, con l’aumento dei livelli di S1P e il calo della pressione sanguigna, c’è una riduzione dell’infiammazione e dell’ipertrofia cardiaca.
Infine, con la mia ricerca ho mostrato anche che, senza Nogo-B, la reattività vascolare è compromessa e che questo è dovuto all’assenza di ceramide. Ciò avviene probabilmente perché tutta la struttura della membrana viene alterata e i recettori presenti non riescono più a trasmettere i segnali che ricevono.

Quali sono le prospettive future del tuo lavoro?

Le malattie cardiovascolari sono ancora la prima causa di morte nel mondo. Scoprire il modo in cui Nogo-b controlla la sintesi degli sfingolipidi può permettere di sviluppare attivatori o inibitori che regolano la produzione di queste molecole e, di conseguenza, trovare un modo per regolare la pressione arteriosa.


Leggi anche: Le patologie cardiovascolari studiate cellula per cellula

Articolo pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   

Luisa Alessio
Biotecnologa di formazione, ho lasciato la ricerca quando mi sono innamorata della comunicazione e divulgazione scientifica. Ho un master in comunicazione della scienza e sono convinta che la conoscenza passi attraverso la sperimentazione in prima persona. Scrivo articoli, intervisto ricercatori, mi occupo della dissemination di progetti europei, metto a punto attività hands-on, faccio formazione nelle scuole, ho una rubrica su Radio Punto Zero Tre Venezie. E adoro perdermi nei musei scientifici.

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