L’Istituto di fisiologia clinica del Consiglio nazionale delle ricerche – Unità di Firenze (Cnr-Ifc) è coordinatore di uno
studio internazionale che ha aperto una nuova strada alla comprensione del legame tra l’insorgenza di
aritmie cardiache e le
fibrosi, ovvero il processo – comune a molte cardiopatie – di sostituzione delle cellule muscolari cardiache con tessuto connettivo. La ricerca, pubblicata sulla rivista
Nature Cardiovascular Research, si è avvalsa di un protocollo ottico avanzato di clearing dei tessuti e un microscopio a foglio di luce mesoscopico, grazie al quale il gruppo ha
ricostruito in 3D l’intera struttura dei ventricoli, identificando con precisione le zone fibrotiche e la loro relazione con i cardiomiociti circostanti.
Le aree fibrotiche si comportano come una sorta di filtro
Integrando questi dati con modelli computazionali, è emerso che la fibrosi non è un tessuto “inerte”, ma può promuovere un anomalo accoppiamento elettrico tra cellule muscolari e fibroblasti, creando così il substrato per aritmie da rientro. “Finora non era chiaro come questo rimodellamento influisse sulla conduzione elettrica e sulla predisposizione alle aritmie”, spiega Leonardo Sacconi (Cnr-Ifc), coordinatore dello studio. “Questa tecnica innovativa, che combina la mappatura elettrofisiologica del cuore con ricostruzioni tridimensionali ad alta risoluzione, ci ha permesso di osservare che le aree fibrotiche si comportano come una sorta di filtro: permettono la normale conduzione elettrica a frequenze fisiologiche, ma bloccano o rallentano la propagazione a frequenze elevate, come quelle che si verificano durante condizioni di stress o tachicardia”.
Il ruolo della fibrosi nella prevenzione del rischio aritmie
“Abbiamo così dimostrato che non basta conoscere la
struttura del cuore per prevedere il rischio aritmico: è fondamentale integrare anche i
processi di rimodellamento elettrofisiologico che si verificano nelle zone fibrotiche”, sottolinea Sacconi. Questo lavoro rappresenta un risultato di grande
impatto scientifico della nuova Unità di Ricerca presso Terzi (URT) OptoCARD (
https://optocard.it) del Cnr-Ifc attiva all’interno dell’Università di Firenze in stretta collaborazione con
Elisabetta Cerbai, ordinario di Farmacologia dell’ateneo fiorentino. Inoltre, è frutto di una vasta
collaborazione di ricerca internazionale, che ha visto lavorare insieme ricercatori e ricercatrici dell’Università di Friburgo, King’s College London, Università di Padova, Florida State University, Politecnico di Milano, Karlsruhe Institute of Technology, Università di Firenze, University of Connecticut, e Laboratorio Europeo di Spettroscopie non Lineari.
Nuovi modelli predittivi personalizzati
Lo studio apre la strada anche a nuovi modelli predittivi “personalizzati” (digital twin) per la valutazione del rischio aritmico nei pazienti e per l’orientamento verso strategie terapeutiche mirate, incluse quelle di medicina di precisione e le terapie geniche di nuova generazione: un approccio che il ricercatore porta avanti anche con il progetto “HeartCORE”, vincitore nel giugno 2025 di un ERC Advanced Grant per il suo elevato impatto di innovatività.
