Le malattie cardio e cerebrovascolari sono la principale causa di morte nei paesi sviluppati rappresentando, come certificato dall’organizzazione mondiale della sanità, circa un terzo dei decessi globali. L’insorgenza ed evoluzione delle patologie cardio e cerebrovascolari dipendono da fattori di rischio non modificabili – sesso, età, familiarità – e da quelli modificabili, come la dieta, il fumo e l’attività fisica. Nonostante i progressi nelle conoscenze dei processi alla base di queste patologie, molti aspetti necessitano di ulteriori studi al fine di poter indentificare i meccanismi che potrebbero essere target di nuovi approcci terapeutici.

A tale riguardo, diversi studi hanno mostrato una complessa interazione tra il cuore e il cervello. Un aspetto di particolare rilievo è l’evidenza che in seguito ad un infarto del miocardio, molti pazienti sviluppano disturbi cognitivi e comportamentali e hanno un aumentato rischio di sviluppare patologie quali il morbo di Alzheimer e la demenza. Il meccanismo esatto di questa relazione è ad oggi ancora poco noto e per questo cardiologi e neurologi lavorano in team per indagare le alterazioni che avvengono a livello del sistema nervoso centrale in seguito ad un infarto del miocardio.

È noto come un’infiammazione sistemica prolungata, come quella che si verifica in seguito ad infarto, sia in grado di indurre neuroinfiammazione. Quest’ultimo processo è caratterizzato da un accumulo di citochine pro-infiammatorie a livello del parenchima cerebrale, dovuto sia a un aumentato passaggio di queste molecole dal circolo – processo dovuto ad un aumento della permeabilità della barriera emato-encefalica – che a un’aumentata produzione di citochine a livello del parenchima cerebrale stesso.

Tuttavia, altri meccanismi potrebbero essere coinvolti e tra questi sono di particolare interesse le vescicole extracellulari (EVs) circolanti.

Le EVs sono frammenti cellulari rilasciati nell’ambiente extra-cellulare dalle cellule, sia in condizioni fisiologiche che in condizioni patologiche di stress, attivazione o morte cellulare. Le EVs sono costituite da un doppio strato lipidico, e si differenziano in base alle dimensioni in microvescicole (diametro compreso tra 0,1 e 1 µm), esosomi (diametro compreso tra 30 e 100 nm) e corpi apoptotici.

Negli ultimi dieci anni, il coinvolgimento delle EVs in diverse condizioni patofisiologiche è stato ampiamente riconosciuto ed è stato messo in luce il loro valore sia diagnostico che prognostico.

Oltre alla comunicazione tramite contatto cellulare, le EVs possano mediare il cross-talk intercellulare attraverso il trasferimento di proteine citosoliche, lipidi e microRNA.

In seguito ad un infarto del miocardio si assiste ad un massiccio rilascio di EVs da parte di cardiomiociti, fibroblasti e cellule endoteliali e queste potrebbero avere un ruolo nell’attivazione della risposta infiammatoria anche a livello cerebrale.

Il mio progetto di dottorato si concentra proprio nel valutare gli effetti prodotti a livello cerebrale in seguito ad un evento ischemico cardiaco e in particolare sulla risposta neuro-infiammatoria e sul possibile ruolo delle EVs. I nostri dati preliminari hanno mostrato che in seguito all’ischemia cardiaca si genera un’alterazione dell’integrità della barriera emato-encefalica e un’attivazione della neuro-infiammazione ed esperimenti in corso stanno valutando l’effetto delle EVs in questi fenomeni.