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La debolezza del diaframma nello scompenso cardiaco

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Già molti anni fa alcuni studi avevano evidenziato come lo scompenso cardiaco si associasse ad alterazioni funzionali della muscolatura respiratoria, focalizzando via via l’attenzione sul diaframma. Nonostante le molte ipotesi proposte, le cause di questa debolezza muscolare non sono però mai state chiarite con certezza.

Un recente studio, pubblicato con libero accesso su Science Translational Medicine, ha cercato di individuare le cause e i meccanismi molecolari della debolezza del diaframma in un modello animale.

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Per indurre uno scompenso cardiaco nei topi analizzati, questi sono stati sottoposti per 18 settimane ad un sovraccarico di pressione, indotto con una costrizione aortica. La valutazione della debolezza diaframmatica è stata ottenuta misurando la massima pressione inspiratoria generata durante un’occlusione tracheale di 25 secondi.

Una prima analisi sul diaframma ha evidenziato una diminuzione dell’area trasversa delle fibre muscolari ed un incremento di fibrosi. Al tempo stesso è stata evidenziata una conservata forza di contrazione delle fibre, che ha portato alla conclusione che la debolezza del diaframma sia principalmente legata alla riduzione della massa muscolare. L’insorgenza dell’atrofia del diaframma era preceduta da un aumento delle pressioni del muscolo e da un overdrive respiratorio.

Gli autori hanno poi valutato se l’atrofia diaframmatica era un fenomeno limitato a quel muscolo, o se si trattava di un fenomeno diffuso anche ad altri muscoli scheletrici, evidenziando che il fenomeno involutivo era specifico per il diaframma. Inoltre, nelle fasi avanzate dello scompenso, è stato evidenziato un rimodellamento del polmone ed un aumento della sua rigidità.

Per cercare di definire l’origine dell’overdrive respiratorio, sono stati eseguiti test farmacologici che hanno evidenziato come questo sia legato ad un incremento di segnali neurormonali, in particolare a quelli mediati dall’angiotensina II e da un drive ß-adrenergico di origine centrale, quindi legato a recettori localizzati all’interno della barriera ematoencefalica.

Lo studio ha approfondito anche le cause molecolari dell’atrofia del diaframma, dimostrandone la sequenza e la loro correlazione con l’overdrive simpatico.

La serie di esperimenti che si sono succeduti in questo studio portano quindi a concludere che lo sviluppo dello scompenso cardiaco si accompagni ad un incremento di segnali neurormonali centrali che inducono un overdrive respiratorio. Questo, a sua volta, causa una progressiva atrofia e debolezza del diaframma, contribuendo in modo sostanziale alla dispnea del paziente.

I farmaci in grado di contrastare efficacemente lo sviluppo dell’overdrive respiratorio devono quindi essere in grado di superare la barriera ematoencefalica, come il propranololo o il candesartan. Al contrario, alcuni tra i farmaci maggiormente utilizzati nello scompenso cardiaco non hanno questa proprietà, come atenololo, carvedilolo, bisoprololo o losartan, e quindi non possono influire positivamente su questa catena di eventi.

L’atrofia diaframmatica che si associa allo scompenso cardiaco sembra quindi prevenibile, ed un intervento in questo senso, purché precoce, potrebbe aiutare a ridurre gli episodi dispnoici e migliorare quindi in modo sensibile la qualità della vita del paziente.

 

Franco Folino

 

Science Translational Medicine: 9 (390)

 

Foster AJ, et al. Central-acting therapeutics alleviate respiratory weakness caused by heart failure–induced ventilatory overdrive. Sci. Transl. Med. 9, eaag1303 (2017).

 

 

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franco.folino
Franco Folino è un medico chirurgo, specialista in cardiologia, e un giornalista. Ha iniziato a lavorare come cronista alla fine degli anni settanta, scrivendo articoli per diverse riviste italiane di sport motoristici, e in seguito anche in media televisivi privati, estendendo il suo interesse in altri campi dell’informazione. Ha pubblicato differenti articoli scientifici ed editoriali su prestigiose riviste internazionali. Ha contribuito alla nascita di Newence, diventandone il direttore responsabile dal marzo del 2017.

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