Gli integratori di vitamina E, così come gli antiossidanti CoQ10 e GSH, hanno invertito il danno cardiaco nei moscerini della frutta causato da un tumore.
Lo studio collega i radicali liberi al danno cardiaco causato dal cancro
Nei moscerini della frutta, gli antiossidanti invertono la disfunzione cardiaca correlata al tumore.
Un nuovo studio su modelli animali mostra che la sola presenza di un tumore canceroso può portare a danni cardiaci e suggerisce che i colpevoli sono molecole chiamate radicali liberi che interagiscono con cellule specifiche del cuore.
I tumori nei topi e nei moscerini della frutta hanno portato a vari gradi di disfunzione cardiaca, in particolare una diminuzione delle capacità di pompaggio del sangue del cuore.
L'aggiunta di specifici tipi di antiossidanti al cibo consumato dai moscerini della frutta con tumori ha invertito il danno ai loro cuori: una scoperta che suggerisce che il danno causato dai radicali liberi era il probabile legame tra cancro e disfunzione cardiaca.
“Il cancro diventa una malattia sistemica. Non è solo un tumore che fa una cosa", ha detto il co-autore Shubha Gururaja Rao, assistente professore di farmacologia presso la Ohio Northern University e membro aggiunto della facoltà di fisiologia e biologia cellulare presso la Ohio State University.
La maggior parte di ciò che si conosce sul legame del cancro con il danno cardiaco riguarda gli effetti tossici della chemioterapia e l'atrofia muscolare comunemente sperimentata dai malati di cancro.
Questo è il primo studio ad utilizzare un modello genetico per studiare l'effetto diretto del cancro sulla disfunzione cardiaca. I ricercatori hanno scoperto che diversi geni associati al cancro influenzano il cuore in modi diversi, segno che le informazioni genetiche potrebbero un giorno guidare le decisioni terapeutiche per la protezione del cuore nei malati di cancro.
"Questo suggerisce che il trattamento potrebbe essere adattato se si conoscessero i geni che causano il cancro o sono anormali in alcuni tipi di cancro", ha affermato Harpreet Singh, co-autore principale dello studio e professore associato di fisiologia e biologia cellulare presso l'Ohio State.
"Soprattutto, vogliamo rendere consapevoli i medici che al primo rilevamento del cancro, molto prima che inizi la deperimento muscolare o inizi la chemioterapia, altri organi stanno ricevendo il messaggio e ne vengono colpiti".
Lo studio è pubblicato sulla rivista Antiossidanti.
Si stima che dal 50 all'80% dei malati di cancro sviluppino la condizione di atrofia muscolare chiamata cachessia, che può portare a insufficienza cardiaca, e i trattamenti con radiazioni e chemioterapia sono associati a danni correlati alla tossicità del muscolo cardiaco.
Tuttavia, la ricerca emergente ha suggerito che i problemi cardiaci possono emergere prima che si verifichi il trattamento del cancro o l'atrofia muscolare. Il team dell'Ohio State ha notato che a studio pubblicato di recente nel Journal of America Heart Association hanno riportato l'individuazione di anomalie nel tessuto cardiaco e nella funzione cardiaca in pazienti affetti da cancro umano prima dell'inizio del trattamento del cancro.
In questo nuovo studio, i ricercatori dello Stato dell'Ohio hanno iniettato cellule di cancro al seno nelle ghiandole mammarie dei topi e hanno misurato la funzione cardiaca degli animali quattro settimane dopo. Hanno scoperto che due misure della gittata del pompaggio cardiaco, la frazione di eiezione del ventricolo sinistro e l'accorciamento frazionario, erano diminuite di circa il 20% e il 22%, rispettivamente.
Nei moscerini della frutta, il team ha sovraespresso i geni che causano il cancro per innescare lo sviluppo di tumori negli occhi dei moscerini. Gli scienziati hanno osservato una frazione di eiezione significativamente più bassa e un accorciamento frazionario, simile a quanto osservato nei topi con tumori, nonché un aumento della frequenza cardiaca nelle mosche con tumori.
I ricercatori hanno scoperto un aumento del tasso di produzione in tutto il corpo e un numero totale più elevato di radicali liberi, noto anche come specie reattive dell'ossigeno – nei moscerini della frutta con tumori rispetto ai controlli. Anche il tasso di produzione di specie reattive dell'ossigeno era significativamente più alto nei topi con tumori rispetto ai controlli.
Per verificare se gli integratori potessero invertire il danno cardiaco correlato al tumore, al cibo dei moscerini della frutta sono stati aggiunti per sette giorni quattro antiossidanti: glutatione (GSH), vitamina E, CoQ10 o vitamina C.
I risultati hanno mostrato che tutti tranne la vitamina C hanno riportato la funzione cardiaca delle mosche a livelli normali.
"Non sappiamo ancora perché un antiossidante funzioni rispetto a un altro", ha detto Rao, aggiungendo che poiché le mosche mangiavano gli antiossidanti nel loro cibo, i ricercatori non hanno nemmeno informazioni definitive sulle dosi di antiossidanti a questo punto.
Lei e Singh hanno anche sottolineato che le specie reattive dell'ossigeno sono solo un meccanismo identificato di danno cardiaco correlato al tumore e che c'è ancora molto da imparare su come gli antiossidanti potrebbero adattarsi a un regime di trattamento.
Sebbene questa ricerca si sia concentrata su un gene cancerogeno per studiare il meccanismo del danno cardiaco nei moscerini della frutta, i ricercatori hanno inizialmente testato gli effetti di diversi geni cancerogeni nei moscerini. La funzione cardiaca interessata e l'intensità degli effetti sul cuore variavano a seconda del gene. Rao prevede di continuare gli studi genetici sui moscerini della frutta e di testare gli effetti ricostituenti degli antiossidanti sui cuori dei topi con tumori.
Singh sta collaborando con i medici dell'Ohio State e di altre istituzioni per raccogliere campioni di sangue da pazienti affetti da cancro che hanno insufficienza cardiaca.
"Il segnale sta viaggiando dal tumore al cuore e il tessuto che collega questi siti è il sangue, quindi la domanda è: le specie reattive dell'ossigeno viaggiano attraverso il sangue?" Egli ha detto. “Dal punto di vista clinico, la nostra priorità è cercare la correlazione tra i diversi percorsi oncogeni e l'insufficienza cardiaca. In secondo luogo, vogliamo vedere qual è il messaggio e se possiamo prescrivere antiossidanti».
Riferimento: "Disfunzione cardiaca indotta da tumore: un potenziale ruolo dei ROS" di Priyanka Karekar, Haley N. Jensen, Kathryn LG Russart, Devasena Ponnalagu, Sarah Seeley, Shridhar Sanghvi, Sakima A. Smith, Leah M. Pyter, Harpreet Singh e Shubha Gururaja Rao, 18 agosto 2021, Antiossidanti.
DOI: 10.3390/antiox10081299
Altri coautori includono Priyanka Karekar, Haley Jensen, Kathryn Russart, Devasena Ponnalagu, Shridhar Sanghvi, Sakima Smith e Leah Pyter dell'Ohio State e Sarah Seeley dell'Ohio Northern University (ONU).
Il lavoro è stato sostenuto dalle sovvenzioni del Commonwealth Universal Research Enhancement Program, dal WW Smith Charitable Trust, dall'American Heart Association, dal National Institutes of Health, dal Davis Heart and Lung Research Institute dell'Ohio e dai fondi di avvio dell'ONU.
