Che cosa rende il cuore una pompa infaticabile e di lunga durata? Chi garantisce che il battito cardiaco si associ a una contrazione regolare e omogenea di ogni sua fibra? A queste domande ha cercato di rispondere un gruppo di ricercatori dell’Università del Maryland, negli Stati Uniti. In uno studio pubblicato su Science Advances, hanno individuato l’azione di una proteina che garantirebbe l’accoppiamento tra l’eccitazione e la contrazione di ogni singola porzione delle fibre cardiache in modo uniforme. In media il cuore pulsa circa 35 milioni di volte all’anno, 70 volte al minuto, ed è fondamentale che la contrazione di ogni fibra muscolare sia costante e omogenea battito dopo battito. A illustrare la ricerca, i professionisti di Humanitas.

È la “proteina C legante la miosina cardiaca” che permette alle fibre muscolari del cuore di lavorare in modo virtuoso. Da anni era noto il ruolo del calcio: questo minerale si lega alle proteine intracellulari che generano la contrazione dei sarcomeri, le unità contrattili del tessuto muscolare costituite da filamenti formati da catene proteiche. I ricercatori hanno notato che le molecole di calcio non sono distribuite allo stesso modo lungo le varie parti di un sarcomero: a ogni contrazione gli ioni calcio vengono rilasciati alle estremità di ognuno di essi e si distribuiscono con una concentrazione decrescente mano a mano che si procede verso la loro parte centrale. Nonostante ciò i sarcomeri si contraggono uniformemente: perché?

La proteina C, un ruolo chiave in molti disturbi cardiaci

La risposta risiede proprio nell’azione della proteina C, presente in tutte le cellule del muscolo cardiaco ma con una funzione ancora poco chiara in condizioni fisiologiche. Grazie a un modello animale, il team ha studiato la fisiologia dei sarcomeri osservandone la reazione al rilascio di calcio. La proteina C rende piu’ sensibili al calcio alcune porzioni dei sarcomeri, permettendo alle parti centrali di contrarsi come le estremità nonostante la minore quantità di calcio presente. Questo garantisce l’uniformità della contrazione.

Per spiegare questo processo gli scienziati hanno paragonato il calcio alle candele di accensione delle auto e la proteina agli anelli che incrementano l’efficienza dei pistoni. La scoperta potrebbe aiutare a trattare alcune patologie. Guardando ad alcune malattie cardiologiche si sa che mutazioni della proteina C sono coinvolte nella genesi della cardiomiopatia ipertrofica e che una sua degenerazione è stata osservata nel cuore scompensato. La maggiore conoscenza del ruolo fisiologico delle proteine cardiache crea i presupposti per poter indirizzare la ricerca clinica e di laboratorio verso un’ottimizzazione delle cure quando le stesse proteine risultano disfunzionanti.

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