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L'iniezione di microrganismi fotosintetici nel tessuto cardiaco in carenza di ossigeno può migliorare la funzione cardiaca in un modello murino

L'uso di microrganismi fotosintetici per fornire l’ossigeno necessario al tessuto cardiaco danneggiato potrebbe essere un approccio praticabile per il trattamento in acuto dell'infarto miocardico.

È stata descritta la somministrazione per via iniettiva del cianobatterio Synechococcus elongatus in aree ischemiche del muscolo cardiaco di un modello murino vivo; in risposta all'esposizione alla luce, i microbi hanno prodotto ossigeno e migliorato la funzione dell'organo.

Gli organismi fotosintetici catturano energia dalla luce solare e la utilizzano per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in carboidrati per la crescita.
Il processo crea un surplus di ossigeno, che gli organismi semplicemente espellono nell'atmosfera.

La strategia di trattamento dell'infarto miocardico consiste nella reintegrazione del flusso sanguigno a livello cardiaco con l'obiettivo di attenuare il danno prodotto.

I ricercatori hanno deciso di affrontare quello che ritenevano il problema principale: contrastare l'assenza di ossigeno a livello della muscolatura cardiaca.

È stato compiuto un esperimento, utilizzando il microorganismo unicellulare fotosintetico S. elongatus. Questo microorganismo è stato introdotto nelle piastre che contenevano i miociti, le cellule cardiache.

I ricercatori hanno constatato che i microrganismi e i miociti potevano coesistere, e quando la piastra è stata illuminata, i micorganismi hanno prodotto ossigeno.

L'esperimento è stato poi replicato in un modello murino vivo. Nel cuore dei topi in cui era stato prodotto un infarto miocardico è stato iniettato S. elongatus, e i cuori sono stati esposti alla luce.

Dopo soli 10 minuti, l'ossigeno nei cuori contenenti batteri sottoposti ad illuminazione è aumentato di circa 25 volte rispetto a un aumento dell'ossigeno di sole 3 volte nei cuori contenenti batteri tenuti nell'oscurità.

Dopo 45 minuti, è stato osservato un miglioramento della pressione del ventricolo sinistro e della gittata cardiaca, indice di un aumento della forza contrattile del cuore.

I microbi inoltre hanno fornito miglioramenti a lungo termine riguardo alla funzione cardiaca.

Quattro settimane dopo che era stata provocata una ischemia cardiaca temporanea per 60 minuti, ad alcuni animali è stato somministrato S. elongatus con esposizione del cuore alla luce.
I test di funzionalità cardiaca hanno rivelato che i beneficiari del trattamento microbico hanno presentato un miglioramento significativo della contrattilità rispetto ai controlli.

Una volta iniettati, i batteri rimangono rilevabili nel tessuto cardiaco per circa un giorno, e in quel periodo non sembrano provocare effetti tossici o una risposta immunitaria significativa.

Saranno necessari studi più dettagliati per esaminare la clearance batterica e determinare la sicurezza e la potenziale fattibilità di una simile terapia di ossigeno fotosintetica.

Se questo nuovo approccio dovesse raggiungere la pratica clinica, potrebbe essere applicato a molte malattie e condizioni, tra cui l'ischemia dei tessuti periferici, l'infarto miocardico e l'ictus. ( Xagena2017 )

Fonte: Stanford University School of Medicine, 2017

Cardio2017