Aneurismi, svelato il meccanismo che rompe le arterie

Immaginate un minuscolo palloncino che si gonfia lentamente e silenziosamente sulla parete di un vaso sanguigno nel cervello, e che può rimanere “silente” per anni, nascosto nei meandri della nostra anatomia e sfuggendo a ogni sintomo clinico. Ma se e quando cede – tecnicamente si parla di “rottura dell’aneurisma” – insorge un problema clinico molto grave, che può essere anche fatale. Fino a oggi, la comunità scientifica ha faticato enormemente a prevedere quali “palloncini” fossero più a rischio rottura, ovvero quali lesioni fossero realmente pericolose: una nuova ricerca di base, pubblicata sulla rivista Nature Neurosciencea firma di un gruppo di esperti della University of California San Francisco e di altri istituti di ricerca, ha finalmente fatto luce sulla questione, indagando i meccanismi microbiologici alla base della rottura degli aneurismi e tracciando la via per una loro più precoce intercettazione.

Un paradosso clinico

Nella prassi clinica attuale, le decisioni sui trattamenti microchirurgici o endovascolari si basano principalmente sulle dimensioni dell'aneurisma, sulla sua posizione e sui fattori di rischio del paziente. Le linee guida suggeriscono che gli aneurismi inferiori ai 7 millimetri vengano solitamente monitorati anziché riparati chirurgicamente, sebbene sia noto come questo approccio non rappresenti un metodo di previsione pienamente affidabile. Gli autori dello studio appena pubblicato hanno cercato di spiegare un complesso paradosso clinico: il motivo per cui aneurismi di dimensioni minori, spesso considerati a basso rischio, possano comunque andare incontro a rottura.

Una mappa di 100mila cellule

Per decifrare l’enigma, il gruppo di Ethan Winkler, professore assistente di neurochirurgia alla Uc San Francisco e autore senior della ricerca, ha analizzato l’architettura dei vasi sanguigni spingendosi al livello dei loro mattoncini fondamentali, ossia le cellule. Gli scienziati hanno mappato oltre 100mila singole cellule prelevate da aneurismi umani e arterie cerebrali sane, identificando così 19 tipi cellulari distinti e determinando quali geni fossero attivi in ciascuno di essi: questo approccio ha permesso di catalogare le cellule e di mappare come fossero organizzate all’interno della parete cellulare. In condizioni sane, le pareti delle arterie sane sono composte da tre strati, tra cui uno spesso strato intermedio di muscolatura liscia che garantisce al vaso la capacità di espandersi e contrarsi a ogni battito cardiaco. Le analisi molecolari hanno rilevato che, nel tessuto aneurismatico, invece, queste fondamentali cellule muscolari di supporto scompaiono, e di conseguenza il supporto muscolare è profondamente disorganizzato: il suo posto viene occupato da fibroblasti cicatriziali, che irrigidiscono la parete arteriosa rendendola incapace di flettersi al passaggio del sangue.

Il circolo vizioso tra fibroblasti e macrofagi

Questa progressiva sostituzione cellulare innesca una reazione infiammatoria locale: gli autori del lavoro si sono concentrati in particolare su uno specifico tipo di macrofago (una cellula del sistema immunitario) che si accumula vicino ai fibroblasti, isolando una popolazione di macrofagi che esprime alti livelli del gene ACP5 e scoprendo, con sorpresa, che questi macrofagi esprimono un gene tipicamente associato al tessuto osseo. Si instaura così un’“alleanza” distruttiva tra le due popolazioni cellulari: i fibroblasti attivati rilasciano segnali chimici che innescano nei macrofagi la produzione di enzimi capaci di degradare il supporto strutturale del vaso sanguigno. “Abbiamo fatto passi da gigante per risolvere il mistero di come si formano gli aneurismi”, ha spiegato Winkler, “identificando il cast di personaggi coinvolti e comprendendo quali sono implicati nelle diverse fasi della malattia”.

Limiti metodologici e prospettive terapeutiche

Come per tutti gli studi di scienza di base condotti su tessuti umani intatti, esistono alcune sfide metodologiche: ottenere segmenti arteriosi sani durante un’operazione è impossibile a causa dei severi rischi neurologici, e di conseguenza il gruppo di controllo per la validazione era composto da campioni autoptici; differenze anatomiche e alterazioni post-mortem potrebbero, pertanto, influire sull’abbondanza relativa delle cellule e sull’espressione genica. In aggiunta, le biopsie aneurismatiche sono state ottenute unicamente da lesioni candidate alla microchirurgia (clip ligation), il che potrebbe introdurre un bias di selezione clinica, e i campioni, del volume di pochi millimetri cubi, offrono un input cellulare limitato, rendendo difficile l’indagine su popolazioni estremamente rare. Nonostante queste limitazioni, però, le implicazioni traslazionali dello studio sono tangibili. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno dimostrato che bloccando il segnale scambiato tra fibroblasti e macrofagi, questi ultimi avevano meno probabilità di produrre gli enzimi distruttivi. Comprendere a fondo questi passaggi potrà fornire nuove finestre di intervento per bloccare l’infiammazione prima del collasso strutturale. “Forse un giorno saremo in grado di stabilizzare un aneurisma per impedirne la rottura”, ha concluso Winkler. “Sarebbe un trattamento molto efficace e che sogniamo da molto tempo”.