L’iperglicemia altera la risposta adattativa delle cellule staminali cardiache allo stress ischemico

Introduzione: il diabete mellito (DM) è un fattore di rischio per malattia cardiovascolari. Nell’infarto acuto del miocardio lo stress del reticolo endoplasmatico attiva la unfolded protein response (UPR): nel DM tale risposta è alterata e favorisce l’apoptosi. L’espressione della proteina disolfuro-isomerasi (PDI), coinvolta nella UPR, correla con la sopravvivenza cellulare e il rimodellamento ventricolare. Abbiamo indagato come a livello delle cellule staminali cardiache (CPC), l’iperglicemia possa modificare l’espressione di PDI o ne favorisca lo stato ridotto non attivo, che induce l’apoptosi. Materiali e Metodi: campioni di atrio destro, raccolti in soggetti con e senza DM, durante la circolazione extracorporea pre by pass aorto coronarico (preCEC), sono stati utilizzati per isolare CPC e valutare PDI. CPC sono state esposte a concentrazioni di glucosio fisiologiche (5mM) o elevate (22 mM), sia in modo continuo per 24h che in modo intermittente. L’esposizione intermittente a 5-22-22-5 mM è stata eseguita variando le concentrazioni con cicli di 12h, per un totale di 48h. PDI è stata valutata tramite western-blot, tecniche di citometria di flusso e immunofluorescenza. Lo stato redox di PDI è stato valutato mediante il livello di legame a malemide-peghilato. L’apoptosi è stata identificata mediate assay per Annessina V. Risultati: nella preCEC i livelli di PDI sono maggiori nei soggetti con DM rispetto ai controlli. In coltura l’iperglicemia stabile a 22mM incrementa il numero di CPC positive per PDI. Nell’esposizione intermittente, nonostante il ritorno valori euglicemici, CPC conservano un livello maggiore di PDI. L’iperglicemia a 22mM per 24h determina un aumento della forma ridotta di PDI e ciò può essere correlato ad un blocco nella forma ridotta, confermato dall’aumento dell’attività apoptotica.Conclusioni. CPC esprimono livelli maggiori di PDI durante l’iperglicemia: la proteina sembra essere bloccata nella forma ridotta che determina un aumento dell’apoptosi. L’alterazione di PDI non sembra essere corretta dal ritorno a valori euglicemici, suggerendo una memoria iperglicemica delle CPC. Tali risultati pongono le basi per lo sviluppo di strategie terapeutiche indirizzate alla prevenzione della cardiomiopatia diabetica e dello scompenso cardiaco, agendo sulle alterazioni dello stato redox di PDI.