Scoperta l'influenza delle cellule cardiache sul nostro comportamento
21.09.2023
Cuore e cervello non più così distanti. Segnali chimici e funzionali alterati che provengono dal nostro cuore possono causare cambiamenti nell'attività cerebrale, modificando il comportamento in animali da esperimento.
Questo quanto emerge dallo studio intitolato Cardiac AC8 over-expression increases locomotion by altering heart-brain communication pubblicato dalla prestigiosa rivista americana «The Journal of the American College of Cardiology» (Clinical Electrophysiology), e coordinato da Jacopo Agrimi del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Padova, dove ricercatori e ricercatrici delle università di Padova e Pisa, della Johns Hopkins e del National Institute of Aging di Baltimora hanno evidenziato come il cervello interpreti i segnali in uscita dalle cellule elettriche del muscolo cardiaco (responsabili di un aumento della frequenza del battito) - come un invito/impegno a confrontarsi con una situazione di "esercizio sostenuto/permanente" - inviando perciò al cervello dell’animale appropriati comandi (via segnali chimici e nervosi) atti a promuovere uno stato di sostenuta attività locomotoria.
Sono stati utilizzati topi in cui è stato geneticamente aumentato il livello, e quindi l’attività, di un particolare enzima chiamato adenilato ciclasi di tipo 8 (AC8) a livello delle cellule che imprimono il ritmo cardiaco. Questo enzima promuove la sintesi di segnali chimici (ormoni) che sono fondamentali per aumentare la frequenza dei battiti cardiaci e la forza di contrazione del muscolo cardiaco. E alcuni di essi, come la dopamina, sono anche fondamentali per la perfetta esecuzione dei nostri movimenti volontari.
Si è osservato che questi topi, denominati "transgenici per AC8" (TGAC8), vivono in una condizione di “esercizio fisico permanente”. In essi, infatti, non sono solo aumentati la frequenza e la forza di contrazione del muscolo cardiaco, ma anche il tempo da loro speso in movimento (rispetto allo stato di riposo) e la velocità media con cui si muovono nell’ambiente a loro circostante.
In particolare, è stato ipotizzato un sostanziale aumento delle onde gamma a partire da una particolare regione del cervello chiamata ippocampo. Quest’ultima, nei grandi così come nei piccoli mammiferi, è responsabile di molte attività tra cui il consolidamento della memoria, l’esplorazione e la navigazione nello spazio circostante.
La parte bioinformatica dello studio ha rivelato, inoltre, che proprio a livello dell’ippocampo dei topi TGAC8, c’era un consistente aumento dei recettori di un messaggero chimico molto importante per l’inizio e mantenimento dell’attività motoria, e cioè la dopamina. Infine è stato attestato un marcato incremento del flusso di informazioni tra il cuore e il cervello in termini di aumentata influenza reciproca tra i segnali EEG ed ECG.
«Il nostro studio – sottolinea Agrimi, - fornisce nuove informazioni e prospettive cruciali su come il cervello comunichi con il cuore e viceversa. Più specificamente, mostra che i cambiamenti umorali/elettrici generati perifericamente a livello miocardico siano sufficientemente incisivi da modificare i comandi in uscita dal cervello e diretti ai vari compartimenti/organi del nostro corpo. Dobbiamo quindi cominciare a considerare possibili nuovi scenari e nuovi attori, tra cui la dopamina prodotta dalle cellule del cuore, quando si debbono valutare le conseguenze funzionali – sia centrali, sia periferiche- di possibili alterazioni del dialogo costante (e bidirezionale) tra cervello e cuore».
