Cuore: svelato il mistero dei micro muscoli al suo interno

Politecnico di Milano 07 Set 2020
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Su Nature uno studio sulla funzione delle “trabecole”.

 

Uno studio appena pubblicato su Nature getta nuova luce sulla funzione delle trabecole del cuore, finora rimasta poco chiara. Una loro anomala costituzione appare infatti collegata al rischio di sviluppo di malattie cardiovascolari.


Ma cosa sono e a cosa servono questi elementi anatomici?

Le trabecole rivestono l’interno delle camere ventricolari del cuore umano adulto con una complessa rete di sottili strutture muscolari cilindriche. Gli anatomisti (tra i quali Leonardo) descrissero le trabecole cardiache sin dal XV secolo e ne ipotizzarono diverse funzioni, ma senza mai dimostrare la ragione della loro presenza o la loro funzione esatta. È noto che la formazione delle trabecole risale alle fasi dello sviluppo embriologico del cuore e si ritiene sia essenziale per la crescita del cuore fetale. Via via che il cuore matura la presenza delle trabecole diminuisce, senza scomparire del tutto. Esse infatti costituiscono una percentuale non trascurabile (12-17%) della massa cardiaca del cuore umano adulto. Perché?

La risposta arriva grazie al lavoro di ricerca di un gruppo internazionale e multidisciplinare composto da ricercatori in cardiologia, genetica, biologia, bioinformatica e informatica, nonché dal team di ingegneria biomedica, guidato dalla Prof. Maria Laura Costantino, del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano. Lo studio dà prova convincente che le trabecole non sono semplicemente caratteristiche residuali dello sviluppo, ma sono determinanti nella prestazione cardiaca dei cuori adulti, tanto che è stata individuata una relazione causale tra morfologia trabecolare e rischio di malattie cardiovascolari.


La scoperta è arrivata utilizzando un approccio innovativo. La contraddizione tra la loro presenza nel cuore e la mancanza di una spiegazione scientifica convincente ha portato infatti il gruppo di  ricerca a svolgere un lavoro che ha integrato lo sviluppo di modelli di biomeccanica computazionale (compito specifico del Politecnico di Milano) con analisi genomiche e con l'analisi frattale della morfologia trabecolare applicata al trattamento di immagini di casi clinici, depositate presso una bio-banca nel Regno Unito, relative a più di 18.000 individui. La comprensione dei percorsi che regolano lo sviluppo di strutture biologiche così complesse fornisce una base solida per esplorare nuovi meccanismi causali nelle comuni malattie cardiovascolari.

 

 

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