Ilaria Rosella Pagliaro Uno studio su Science svela perché i tumori cardiaci sono rarissimi: il battito stesso frenerebbe la crescita delle cellule cancerose.
A ogni pulsazione, il cuore comprime, spinge e rimodella i propri tessuti. Un ambiente del genere risulterebbe decisamente ostile per una cellula cancerosa. Una ricerca pubblicata su Science ha rivelato che le sollecitazioni meccaniche generate dalla contrazione muscolare, dalla pressione sanguigna e dal flusso del sangue riescono a frenare la moltiplicazione delle cellule tumorali nel tessuto cardiaco. Non appena questa pressione si riduce, le cellule riprendono a riprodursi più rapidamente. Il battito cardiaco, oltre a garantirci la vita, potrebbe dunque rappresentare uno dei motivi principali per cui il tumore al cuore risulta un evento così raro.
Le neoplasie che si originano direttamente nel muscolo cardiaco costituiscono già di per sé un caso clinico eccezionale. Gli studi autoptici su vasta scala indicano una prevalenza attorno allo 0,02%, percentuale che include anche formazioni non maligne come i mixomi. I tumori cardiaci primari con carattere maligno risultano quindi ancora più infrequenti. Più frequentemente il cuore viene colpito da metastasi originate in altri organi, fenomeno che comunque rimane meno diffuso di quanto si potrebbe immaginare considerando la fitta rete vascolare che lo attraversa.
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Un ambiente ostile alla crescita tumorale
Fino a oggi, la spiegazione più accreditata riguardava il turnover cellulare. I cardiomiociti, ovvero le cellule muscolari deputate alla contrazione, dopo la nascita perdono in gran parte la capacità di replicarsi. Meno divisioni cellulari significano anche minori possibilità di accumulare quelle mutazioni genetiche che possono innescare lo sviluppo tumorale.
Una ricerca condotta analizzando i livelli di carbonio-14 nel DNA ha calcolato che, nell’organismo umano, il rinnovamento dei cardiomiociti diminuisca da circa l’1% annuo a 25 anni fino allo 0,45% a 75 anni. Nell’arco dell’intera esistenza, meno della metà di queste cellule viene sostituita. Il cuore mantiene a lungo il proprio patrimonio cellulare originario e, quando subisce un danno, preferisce chiudere la lesione formando tessuto cicatriziale piuttosto che rigenerare muscolo pienamente operativo. Una strategia solida, a patto che non gli si chieda di rinnovarsi con troppo slancio.
Questa spiegazione, tuttavia, chiariva solo in parte il fenomeno. Le cellule tumorali provenienti da altri distretti corporei attraversano costantemente il cuore trasportate dal flusso sanguigno e potrebbero teoricamente insediarsi in un tessuto così riccamente vascolarizzato. Ciò accade, invece, molto raramente rispetto alle aspettative.
Il team internazionale guidato dal Laboratorio di Biologia cardiovascolare dell’International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology di Trieste, in collaborazione con l’Università di Trieste e il Centro Cardiologico Monzino, ha quindi indagato il ruolo delle forze fisiche che agiscono nel miocardio.
Per condurre l’indagine, gli scienziati hanno utilizzato modelli murini, tessuti cardiaci sviluppati artificialmente in laboratorio e campioni prelevati da rare metastasi umane. Nei modelli sperimentali esposti al carico meccanico tipico del cuore, la proliferazione delle cellule tumorali risultava ridotta. Diminuendo pressione e tensione, la crescita riprendeva vigore. Questo effetto è stato riscontrato utilizzando cellule provenienti da diverse tipologie tumorali, compresi polmone, colon e melanoma.
Come il battito modifica l’organizzazione del DNA
La pressione meccanica non resta confinata alla superficie cellulare, ma raggiunge il nucleo grazie all’azione della Nesprin-2, una proteina che funge da ponte tra l’architettura interna della cellula e l’involucro nucleare.
Sottoposta al carico meccanico, la cellula modifica la metilazione degli istoni e il grado di compattazione della cromatina, ovvero il complesso formato da DNA e proteine racchiuso nel nucleo. In parole più semplici, la cellula cambia il modo in cui organizza il proprio materiale genetico: alcune regioni implicate nella proliferazione diventano meno accessibili, rallentando così la divisione cellulare.
Disattivando la Nesprin-2 nelle cellule tumorali, i ricercatori hanno osservato che queste recuperavano la capacità di proliferare anche sotto le normali sollecitazioni cardiache. La proteina sembrerebbe dunque tradurre il movimento cardiaco in un segnale biologico capace di influenzare l’espressione genica.
L’esame delle metastasi cardiache umane ha rivelato alterazioni della cromatina compatibili con quelle riscontrate nei modelli sperimentali. Il numero di campioni disponibili era limitato, come era prevedibile trattandosi di lesioni estremamente rare, e questa componente dello studio fornisce una conferma biologica senza però quantificare l’effettiva rilevanza del meccanismo nei singoli pazienti.
Un compromesso: protezione dal cancro ma minore capacità rigenerativa
La scoperta mette in luce anche un equilibrio non del tutto vantaggioso. Le stesse forze che ostacolano la proliferazione tumorale contribuiscono a mantenere ferme anche le cellule cardiache sane. Il cuore acquisisce così stabilità e una certa protezione dal cancro, ma paga il prezzo di una limitata capacità di rigenerarsi dopo un infarto o un altro tipo di lesione.
Gli autori dello studio ipotizzano che, in futuro, stimoli meccanici opportunamente controllati potrebbero essere studiati come strumento per rallentare la crescita tumorale anche in altri distretti corporei. Al momento, però, ci si trova ancora nell’ambito della ricerca preclinica: mancano dispositivi appropriati, protocolli di dosaggio e prove di sicurezza in grado di trasformare la pressione meccanica esercitata sulle cellule in una terapia applicabile ai pazienti. Lo stesso ICGEB chiarisce che la ricerca non propone alcuna applicazione clinica immediata.
Resta comunque una spiegazione inedita per un mistero antico. Il cuore, pur essendo attraversato dal sangue e ricevendo costantemente ossigeno e nutrienti, viene continuamente esposto alle cellule tumorali circolanti. Eppure si dimostra un ambiente decisamente inospitale per loro, dove ogni contrazione muscolare arriva fino al nucleo cellulare invitando la proliferazione a rallentare. Nel muscolo cardiaco, a quanto pare, lavorare sotto pressione costituisce un vero vantaggio.
