Ricerca scientifica

L’elettrostimolazione magnetica pulsata, una nuova strategia per proteggere il cuore dei pazienti diabetici

Una delle principali conseguenze del diabete è lo sviluppo di malattie cardiovascolari che espongono maggiormente il paziente ad attacchi cardiaci, ischemie e altre complicanze correlate.
L’aumentato rischio di infarto acuto del miocardio e di ictus (rispettivamente quattro e due volte e mezzo superiore rispetto al soggetto sano) riduce l’aspettativa di vita del paziente diabetico.
L’instaurarsi di una condizione infiammatoria cronica intensificata da un aumento di glucosio nel sangue (iperglicemia) conseguente ad un difetto di secrezione e/o azione dell’insulina (insulino-resistenza), è la ragione principale dell’insorgenza delle complicanze diabetiche, in particolare delle malattie cardiovascolari.
Infiammazione ed iperglicemia, infatti, si traducono in eventi molecolari che alterano la funzionalità di organuli cellulari (mitocondri) deputati alla produzione di energia (ATP), inducendoli ad incrementare la produzione di composti noti come “radicali liberi dell’ossigeno” (ROS) che, se presenti in eccesso, possono causare danni alle cellule e agli stessi mitocondri (stress ossidativo).
Il microambiente cellulare sfavorevole che si viene a creare risulta dannoso per diverse tipologie di cellule: nel cuore, in particolare, si osserva una progressiva perdita di cardiomiociti (fibra muscolare striata responsabile della contrazione cardiaca), con conseguente insorgenza di complicanze cardiovascolari.
Se il microambiente stressogeno generato da iperglicemia ed infiammazione è causa dei danni a carico del cuore diabetico, è altresì responsabile sia della mancata risposta fisiologica del cuore ad un insulto ischemico, sia del fallimento delle innovative strategie terapeutiche rigenerative sperimentate fino ad ora.
Recentemente, infatti, si è scoperto che anche per il cuore esiste un sistema riparatore costituito da cellule “madri” (cellule staminali) con la capacità di replicarsi illimitatamente e di differenziarsi in cellule specializzate, così da sostituire, almeno in parte, i cardiomiociti danneggiati o morti e generare nuovo tessuto cardiaco.
Purtroppo però l’ambiente iperglicemico in cui si trova il cuore diabetico induce un aumento dello stress ossidativo ed inibisce il differenziamento delle cellule madre (cardiomioblasti) e i processi cellulari di cardioprotezione.

Occorrono quindi nuove strategie terapeutiche volte a ridurre lo stress ossidativo e a migliorare il microambiente del cuore iperglicemico, in modo da salvaguardare la proliferazione e il differenziamento delle cellule progenitrici cardiache e l’integrità dei cardiomiociti.
Il successo di dispositivi medici basati sull’impiego di campi elettromagnetici pulsati a bassa intensità (PEMF) per stimolare la rigenerazione del tessuto osseo ha indirizzato la nostra ricerca a testare gli effetti della PEMF sulla sopravvivenza di cellule cardiache di ratto mantenute in condizioni di iperglicemia, ricreando in vitro il microambiente stressogeno a cui è sottoposto il cuore diabetico.
L’esposizione delle cellule cardiache al campo magnetico si è mostrata capace di ridurre la produzione di ROS (“radicali liberi dell’ossigeno”), migliorando il microambiente stressogeno causato dall’iperglicemia, e di stimolare i principali meccanismi utilizzati dal cuore per contrastare la morte cellulare.
Questi risultati preliminari sembrano suggerire che il trattamento con PEMF possa attivare i programmi cellulari di cardioprotezione e ripristinare il microambiente favorevole alla sopravvivenza delle cellule cardiache, rappresentando un nuovo approccio cardioprotettivo, oltre ad un possibile campo d’applicazione nella medicina rigenerativa cardiaca indirizzata a pazienti diabetici e/o obesi.

Prof.ssa Ileana Terruzzi, Team di Ricerca Cardiovascolare e Metabolica, IRCCS MultiMedica e Professore Associato di Scienze Tecniche Dietetiche Applicate, Università degli Studi di Milano