Sigarette e aterosclerosi: uno studio svela gli effetti diretti del fumo sul sistema vascolare.

È noto che fumare aumenta il rischio di aterosclerosi, ma fino a questo momento non era chiaro quale fosse il processo che avvia il danno organico che a sua volta può condurre all'insorgere della malattia. Un team di scienziati dell'Innsbruck Biocenter e della Innsbruck Medical University (Austria) è riuscito a mostrare in dettaglio le drammatiche alterazioni biochimiche e morfologiche che avvengono nelle pareti dei vasi sanguigni a causa del fumo. I dati sono stati presentati ieri nel corso del Terzo Meeting Europeo di Biologia Vascolare e Medicina, che è attualmente in corso ad Amburgo e si svolge in parallelo con il Secondo Convegno Annuale dell'European Vascular Genomics Network (EVGN).

Il fumo di sigaretta rappresenta la seconda causa di morte nel mondo e costituisce un fattore di rischio per le malattie cardiovascolari (CVD). È noto che la combustione sviluppa più di 4800 composti chimici diversi, ma nessuno ha mai identificato con precisione quelli che inducono l'aterosclerosi, soprattutto per la difficoltà che l'analisi di una miscela così complessa comporta. Tuttavia, gli scienziati concordano sul fatto che il fumo di sigaretta può indurre modifiche biologiche che si ripercuotono sulla salute delle cellule.

Per chiarire quale fosse l'effetto di un estratto di fumo di sigaretta (CSE, Cigarette Smoke Extract) - paragonabile a quello sortito dal fumo attivo - sulle cellule endoteliali vascolari umane gli scienziati austriaci hanno incubato una serie di cellulari con CSE. E per la prima volta hanno descritto in dettaglio sia le modifiche morfologiche cui andavano incontro le cellule, che le reazioni biochimiche che hanno provocato il conseguente danno cellulare.

" Nelle prime sei ore dopo la somministrazione del CSE - ha spiegato David Bernhard dell'Innsbruck Biocenter, che ha presentato lo studio - le cellule sono apparse molto sofferenti a causa dei composti tossici ricevuti: si sono raggrinzite e lacerate. Oltre a ciò, alcune proteine essenziali per il corretto funzionamento cellulare (come la tubulina, un componente dell'impalcatura proteica che dà la forma alla cellula) si sono completamente degradate."
Accanto alle alterazioni dell'endotelio, che rappresentano un campanello di allarme dell'aterosclerosi, un secondo indizio di danno è costituito dallo stress ossidativo che interessa le cellule dell'endotelio vasale. E infatti, i ricercatori hanno misurato elevati livelli di stress ossidativo indotto dal CSE a carico delle proteine cellulari: "Le modificazioni cellulari provocate dai metalli presenti nel fumo di sigaretta - ha chiarito Bernhard - hanno causato l'inattivazione funzionale di alcune proteine. È la prima volta che si riesce a dimostrare in modo così chiaro e inequivocabile l'ossidazione diretta delle proteine da parte dei composti presenti nel fumo di sigaretta."

Che cosa accade dopo il danno iniziale? Le cellule reagiscono nel tentativo di disintossicari e ristabilire la loro normale funzionalità. Utilizzando la tecnologia highthroughput dei microarray (che consente agli scienziati di analizzare simultaneamente decine di migliaia di geni e proteine) i ricercatori hanno "zoomato" all'interno delle cellule per identificare eventuali danni a livello biochimico o genetico. Hanno così scoperto che le cellule endoteliali secernevano sostanze in grado di indurre uno stato di generale infiammazione. E che, oltre a ciò, andavano incontro a un riarrangiamento nell'attività genica, che determinava il "risveglio" di alcuni geni.

"Le cellule - ha spiegato il ricercatore - reagivano alle sostanze tossiche riducendo la produzione di una trentina di proteine, producendo in parallelo due nuove proteine. Possiamo interpretare questa reazione come un 'campanello di allarme', un messaggio diretto ad allertare il sistema immunitario affinché accorra in aiuto." Dopo 24 ore, tuttavia, le cellule recuperavano un aspetto normale. Quantunque già rilevanti in sé, questi risultati risultano ancora più interessanti se inseriti in un contesto fisiologico umano. I ricercatori austriaci, infatti, hanno analizzato un gruppo di 56 forti fumatori, trovando nel loro sangue almeno due metalli (cadmio e stronzio) derivanti dal fumo di sigaretta. Attualmente, sono in corso le analisi di un secondo gruppo di 200 fumatori per approfondire e caratterizzare ulteriori parametri fisiologici, soprattutto ematici.

"C'è un rapporto diretto tra fumo e la salute delle cellule che rivestono i nostri vasi sanguigni - ha concluso Bernhard - Le cellule riescono sì ad arginare un danno chimico, ma fino a un certo punto. Se lo stimolo continua troppo a lungo o diventa troppo intenso non ce la fanno più, e muoiono."