Riduzione del danno al miocardio da ischemia-riperfusione inibendo l'Interleukina-1 alpha

RIASSUNTO: La risposta infiammatoria è una componente essenziale nel processo di guarigione ma se sovrabbondante e non controllata, può rivelarsi deleteria. Durante un infarto acuto del miocardio, un’improvvisa ostruzione del flusso coronarico comporta un danno ischemico con conseguente morte dei cardiomiociti. L’attivazione della risposta immunitaria innata, induce il rilascio di citochine e chemochine che, coordinando il reclutamento delle cellule infiammatorie, porta alla risoluzione del processo infiammatorio. Quando le cellule subiscono un danno necrotico, la pro-Interleukina-1α (pro-IL-1α) viene immediatamente rilasciata come segnale di “allarme” e attivando le cellule contigue, dà inizio al processo infiammatorio. Differentemente dall’IL-1β, la pro-IL-1α è da subito attiva nella sua proforma. Il rilascio di pro-IL-1α è così da considerarsi uno degli eventi iniziatori che guidano la risposta infiammatoria nel sito di danno. La successiva formazione dell’inflammosoma nei leucociti e nelle cellule residenti è così da considerarsi l’evento chiave che porta all’amplificazione dell’intero processo. A tal fine, abbiamo ipotizzato che il rilascio di IL-1α in seguito alla morte dei cardiomiociti per ischemia porti ad una attivazione del inflammosoma esacerbando l’estensione dell’infarto durante la fase di riperfusione dell’organo. In questo studio, abbiamo investigato l’abilità di IL-1α di indurre morte cellulare mediata dall’inflammosoma. IL-1α esogena, in combinazione con ATP (5mM) è stata aggiunta al medium di coltura di cellule HL-1 (linea tumorale di cardiomiociti atriali di topo), NIH 3T3 (fibroblasti murini) e J774A.1 (macrofagi murini) per testare l’abilità di indurre l’attivazione dell’inflammosoma. L’aggiunta di IL-1α esogena (100 ng/ml) al medium di coltura delle cellule HL-1 ha indotto mortalità cellulare 6 volte maggiore rispetto ai controlli (P<0.05). Questo effetto non è risultato apprezzabile né nei macrofagi né nei fibroblasti coltivati. In condizioni di ipossia simulata, della durata di 6 ore, l’aggiunta di un anticorpo bloccante gli effetti dell’IL-1α (50ng/ml) al medium di coltura di cellule HL-1 ha significativamente diminuito la morte cellulare del 50% (P<0.001). Questo effetto supporta l’ipotesi che IL-1α agisca da iniziatrice del segnale di attivazione dell’inflammosoma NLRP3. Basandoci su questi risultati, abbiamo deciso di testare l’utilizzo dell’anticorpo anti- IL-1α in un modello in-vivo di ischemia e riperfusione nel topo. Abbiamo somministrato l’anticorpo anti IL-1α al momento della riperfusione in via intraperitoneale alla dose di 15ս/kg, in un volume di 100սl. Il danno da ischemia e riperfusione comporta un’attivazione dell’inflammosoma che è stata ridotta del 50% mediante somministrazione dell’anticorpo (P=0.03 comparato al veicolo).In aggiunta, il bloccaggio dell’attività dell’IL-1α ha ridotto l’area infartuale (-52% dell’infarto, espresso come % dell’area a rischio, e riduzione del 79% del rilascio di troponina I cardiaca, P=0.001 comparato al veicolo) preservando la frazione di accorciamento del ventricolo sinistro (31 ± 3 % vs. 25 ± 2% P<0.001 comparato al veicolo).Queste evidenze mostrano come l’inibizione dell’attività dell’IL-1α dopo danno da ischemia e riperfusione nel topo, riduca l’estensione dell’infarto migliorando la funzione contrattile del ventricolo sinistro. L’inibizione dell’IL-1α potrebbe quindi, in futuro, rappresentare una nuova strategia terapeutica per la riduzione del danno da ischemia e riperfusione.