L'Obestatina, un nuovo peptide del gene ghrelin, protegge il cuore isolato di ratto dal danno da ischemia-riperfusione e inibisce l'apoptosi in cardiomiociti in coltura sottoposti alle medesime condizioni di stress

Premessa: L'obestatina è un peptide di 23 aminoacidi codificato dal gene ghrelin.(1) Recenti studi hanno dimostrato che l'obestatina induce l'espressione di geni che regolano il differenziamento delle cellule β-pancreatiche, la biosintesi di insulina e il metabolismo del glucosio. Il peptide, nelle cellule β-pancreatiche e negli isolotti di Langerhans umani, attiva anche la via di trasduzione del segnale anti-apoptotico che coinvolge la phosphoinositide 3-kinase (PI3K) e extracellular-regulated kinase (ERK1/2).(2) Scopo della ricerca: Dal momento che è stato dimostrato che le suddette chinasi svolgono un ruolo benefico nei confronti del danno miocardico, abbiamo voluto verificare se l'obestatina sia in grado di esercitare effetti cardioprotettivi. Metodi: Come modelli sperimentali sono stati utilizzati il cuore isolato di ratto alla Langendorff, in cui si è indotta l'ischemia-riperfusione (I/R), e i cardiomiociti primari e la linea cardiomioblastica H9c2 sottoposti ad ipossia. Come indicatori di danno tissutale e cellulare sono stati valutati l'estensione dell'area infartuata, le concentrazioni di lattato deidrogenasi (LDH), la funzione contrattile, la percentuale di cellule apoptotiche e l'attivazione della caspasi-3, tipico enzima attivato durante il processo apoptotico. Inoltre è stata valutata la presenza di recettori specifici per l'obestatina nel cuore e nei cardiomiociti e le vie di trasduzione del segnale coinvolte (PI3K, ERK1/2, protein kinase C, PKC). Risultati: Nel cuore isolato di ratto il trattamento con obestatina determinava una riduzione significativa dell'area necrotica e migliorava le disfunzioni contrattili e pressorie (pressione ventricolare di fine diastole, LVEDP e pressione sistolica ventricolare, LVP) in modo dose-dipendente nell'arco di concentrazioni compreso tra 10 e 50 nM e attivava inoltre l'espressione degli enzimi citoprotettivi PI3K, ERK1/2, PKC ε e δ. Tali effetti non si osservavano quando nel mezzo sperimentale era presente l'obestatina (23-1), un analogo sintetico con sequenza aminoacidica invertita. Le azioni cardioprotettive dell'obestatina erano bloccate in presenza di wortmannina (100 nmol/L) e cheleritrina (5 µmol/L), inbitori rispettivamente della PI3K e delle PKC. Nei cardiomiociti primari e nei cardiomioblasti H9c2 in coltura, il trattamento con obestatina (50 nmol/L) riduceva l'apoptosi e l'attivazione della caspasi-3 indotte dall'ipossia. L'effetto anti-apoptotico era bloccato da inibitori di PI3K, di PKC e dall'inibitore di ERK1/2 PD-98059. I risultati del binding radio-recettoriale hanno evidenziato sulle membrane del miocardio ventricolare e dei cardiomiociti la presenza di recettori specifici per l'obestatina che medierebbero gli effetti cardio- e cito-protettivi del peptide. Conclusioni: I nostri risultati potrebbero avere importanti ripercussioni in situazioni cliniche di malattie cardio-degenerative o di danno ischemico dove la protezione cellulare e il miglioramento della funzionalità ventricolare sono un importante e fondamentale obiettivo terapeutico. (1)Zhang S. V. et al., Science 310:996-999; 2003 (2)Granata R. et al., Diabetes 57:967-979; 2008