La proteina cardiaca FOXM1 protegge dal danno ischemico salvaguardando i centri energetici cellulari

Gli attacchi di cuore rimangono una delle principali cause di morte nel mondo e, anche quando i pazienti sopravvivono all'evento iniziale, molti sviluppano insufficienza cardiaca a causa del danno da ischemia-riperfusione — un danno che si verifica quando il flusso sanguigno ritorna al tessuto cardiaco privato di ossigeno. Una nuova ricerca ha identificato una proteina cruciale che potrebbe contribuire a proteggere il cuore da questa devastante cascata di eventi.

Gli scienziati hanno studiato FOXM1, un fattore di trascrizione che regola l'espressione genica, scoprendo che svolge un ruolo fondamentale nel mantenere la produzione di energia nelle cellule del muscolo cardiaco durante situazioni di stress. Attraverso sofisticate tecniche genetiche, hanno creato topi privi di FOXM1 specificamente nelle cellule del muscolo cardiaco, scoprendo che questi animali sviluppavano rapidamente una cardiomiopatia dilatativa e morivano per insufficienza cardiaca.

I ricercatori hanno individuato il meccanismo molecolare alla base degli effetti protettivi di FOXM1. La proteina impedisce a un enzima chiamato MKRN1 di marchiare LKB1 per la sua degradazione tramite ubiquitinazione. LKB1 è essenziale per l'attivazione di AMPK, un regolatore principale del metabolismo energetico cellulare. In assenza di FOXM1, LKB1 viene degradato, la segnalazione di AMPK si interrompe e i mitocondri — le centrali energetiche della cellula — non riescono più a produrre energia in quantità sufficiente.

Per valutarne il potenziale terapeutico, il gruppo di ricerca ha sovraespresso FOXM1 in modelli di infarto sia su topi che su maiali. Gli animali con livelli elevati di FOXM1 hanno mostrato una funzione cardiaca significativamente migliore e una riduzione del danno tissutale dopo il danno da ischemia-riperfusione. Un'analisi approfondita condotta tramite sequenziamento dell'RNA e proteomica ha confermato che FOXM1 regola specificamente i geni coinvolti nella produzione di energia mitocondriale e nel metabolismo cellulare.

I risultati sono stati validati su più specie: i livelli di FOXM1 erano elevati in campioni cardiaci di pazienti con cardiomiopatia ischemica, in topi sottoposti a infarto e in maiali con danno cardiaco indotto, suggerendo che si tratti di una risposta protettiva conservata evolutivamente. Questa ricerca apre nuove strade per lo sviluppo di trattamenti per l'infarto del miocardio che potrebbero prevenire la progressione verso l'insufficienza cardiaca, prendendo di mira la via di segnalazione di FOXM1.