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Genetica e scienze omiche/modelli sperimentali/trasduzione del segnale

EFFETTI DEL PARICALCITOLO E DELLA VITAMINA D SU CARDIOMIOCITI MURINI

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INTRODUZIONE

I pazienti affetti da malattia renale cronica (CKD) hanno un rischio più elevato di mortalità per eventi cardiovascolari rispetto al controllo della popolazione a causa di complicazioni tra cui ipertensione, ipertrofia ventricolare sinistra e disfunzione diastolica. Modelli animali suggeriscono che la vitamina D può avere un ruolo in queste complicazioni. In questo studio abbiamo esaminato gli effetti della vitamina D3 (calcitriolo) e del suo analogo paricalcitolo in una linea cellulare di cardiomiociti murini, H9c2, per valutare se il trattamento influisce sulle funzioni delle cellule cardiache.

METODI

Abbiamo misurato gli effetti della vitamina D3 e paricalcitolo su H9c2 esaminando diverse caratteristiche di funzionamento delle cellule. La vitalità cellulare è stata misurata con il test di attività enzimatica mitocondriale e conta cellulare; la morfologia cellulare è stata valutata mediante microscopia ottica prima e dopo colorazione con ematossilina-eosina; la formazione di AMPc, secondo messaggero intracellulare, è stata misurata mediante ELISA; la calcificazione cellulare è stata valutata mediante microscopia ottica dopo colorazione di von Kossa.

RISULTATI

- VITALITÀ CELLULARE

Sia vitamina D3 che paricalcitolo inducevano l’attivazione enzimatica mitocondriale di H9c2 (Figura 1) rispetto alle cellule non trattate, ma solo alte concentrazioni di vitamina D3 [300 nM] erano associate ad un aumento della proliferazione cellulare, come confermato da esperimenti sul conteggio cellulare (Figura 2). 

- MORFOLOGIA CELLULARE

La morfologia cellulare delle cellule H9c2 non era cambiata dopo il trattamento con vitamina D3 e paricalcitolo. Paricalcitolo [300 nM] induceva una significativa ipertrofia di H9c2 (circa il 40% rispetto al controllo) mentre la vitamina D3 alle stesse concentrazioni induceva solo una leggera modificazione nelle dimensioni delle cellule (Figura 3).

 - FORMAZIONE DI AMPc E CALCIFICAZIONE CELLULARE

I livelli del secondo messaggero AMPc erano significativamente aumentati quando H9c2 erano state trattate con vitamina D3 [300 nM]; i livelli di AMPc diminuivano quando le cellule erano state esposte al paricalcitolo. La diminuzione di AMPc massima è stata osservata con paricalcitolo [300 nM] (Figura 4). Il trattamento di H9c2 con vitamina D3 [300 nM] induceva una significativa calcificazione delle cellule rispetto alle cellule non trattate, mentre solo una scarsa calcificazione delle cellule era osservata dopo l'esposizione al paricalcitolo [300 nM] (Figura 5).

CONCLUSIONI

Questi risultati possono essere spiegati considerando che i cardiomiociti H9c2 mantengono le caratteristiche di cellule indifferenziate. Quando H9c2 sono state trattate con alte concentrazioni di vitamina D3 o paricalcitolo, si è verificata proliferazione o differenziazione cellulare. Infatti, la vitamina D3 ha attivato la proliferazione cellulare via AMPc e successiva calcificazione; il paricalcitolo ha indotto differenziazione cellulare con intensa ipertrofia delle cellule e basso livello di calcificazione. Questi dati indicano che sia la vitamina D3 che il paricalcitolo svolgono un'incidenza diretta sul funzionamento dei cardiomiociti H9c2, anche se con l'attivazione di diversi meccanismi.

release  1
pubblicata il  19 settembre 2013 
da Jacopo J.V. Branca*, Gabriele Morucci*, Stefania Pacini*, Marco Ruggiero**, Massimo Gulisano*, Marcello Amato^, Stefano Aterini^
(*Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica, Università di Firenze, Firenze; **Dipartimento di Scienze Biomediche Sperimentali e Cliniche, Università di Firenze, Firenze; ^Dipartimento di Nefro-Urologia, Ospedale Misericordia e Dolce, ASL 4 Prato)
Parole chiave: paricalcitolo, vdr, vitamina d
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