L'artemisinina attenua la cardiomiopatia diabetica di tipo 2 nei ratti attraverso la modulazione degli AGE

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11043 (2023) Citare questo articolo

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Il diabete mellito è un disturbo metabolico comune. Circa due terzi dei pazienti diabetici sviluppano cardiomiopatia diabetica (DCM), che diventa un problema impegnativo in quanto mette gravemente a rischio la vita del paziente. Si ritiene che l'iperglicemia e i risultanti prodotti finali glicati avanzati (AGE) e il relativo percorso molecolare del recettore (RAGE)/High Mobility Group Box-1 (HMGB-1) siano attori chiave. Recentemente, l’artemisinina (ART) ha guadagnato maggiore attenzione grazie alle sue potenti attività biologiche oltre al suo effetto antimalarico. Qui, miriamo a valutare l'effetto dell'ART sulla DCM e i possibili meccanismi sottostanti. Ventiquattro ratti maschi Sprague-Dawley sono stati divisi in: gruppi di controllo, ART, diabetici di tipo 2 e diabetici di tipo 2 trattati con ART. Al termine della ricerca è stato registrato l'ECG, quindi sono stati valutati il ​​rapporto peso cardiaco/peso corporeo (HW/BW), la glicemia a digiuno, l'insulina sierica e l'HOMA-IR. Sono stati misurati anche i biomarcatori cardiaci (CK-MB e LDH), i marcatori dello stress ossidativo, l’espressione di IL-1β, AGE, RAGE e HMGB-1. I campioni cardiaci sono stati colorati con H&E e tricromica di Masson. DCM ha indotto disturbi in tutti i parametri studiati; al contrario, ART ha migliorato questi insulti. Il nostro studio ha concluso che l’ART potrebbe migliorare la DCM attraverso la modulazione della via di segnalazione AGE-RAGE/HMGB-1, con conseguenti impatti sullo stress ossidativo, sull’infiammazione e sulla fibrosi. L’ART potrebbe quindi essere una terapia promettente per la gestione del DCM.

Il diabete mellito (DM) è una malattia metabolica che danneggia diversi organi del corpo, causando insufficienza renale, perdita della vista, neuropatia autonomica e periferica, malattie cardiovascolari e cerebrovascolari1. Il DM è un problema sanitario dominante a livello mondiale, la cui prevalenza si sta avvicinando alle proporzioni di una pandemia; ci sono 451 milioni di persone in tutto il mondo e si prevede che raggiungeranno i 693 milioni entro il 20452. Circa due terzi dei pazienti diabetici anziani presentano una disfunzione miocardica, il concetto di una cardiomiopatia correlata al DM3. La cardiomiopatia diabetica (DCM) alla fine sviluppa un'insufficienza cardiaca congestizia, che mette a rischio la vita del paziente, pertanto la DCM diventa una questione impegnativa in campo medico4.

Nonostante gli studi approfonditi condotti per comprendere la patogenesi del DCM, gli esatti meccanismi con cui l’iperglicemia produce il DCM non sono completamente confermati5. Si è ipotizzato che l'infiammazione del miocardio, l'accumulo di lipidi, lo stress ossidativo, l'apoptosi e la fibrosi siano correlati alla patogenesi della DCM6.

La glicazione indotta dall'iperglicemia di proteine, lipidi e acidi nucleici ha portato alla produzione di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE). L’aumento dell’AGE è una delle conseguenze più importanti del danno cellulare indotto dall’iperglicemia. La presenza di AGE nel cuore diabetico contribuisce al rilascio di specie reattive dell'ossigeno (ROS), citochine proinfiammatorie e all'aumento della rigidità miocardica attraverso l'attivazione dei recettori AGE (RAGE)7.

La proteina box 1 del gruppo ad alta mobilità (HMGB1) è una proteina nucleare non cromosomica che regola la trascrizione genetica e mantiene la struttura del nucleosoma. Trasloca dagli organelli nucleari a quelli citoplasmatici e viene rilasciato attivamente all'esterno delle cellule in difficoltà. L'HMGB-1 svolge un ruolo cruciale nella progressione dei problemi diabetici e la sua inibizione potrebbe avere una potenziale prospettiva per il trattamento del DCM8. Gli AGE possono sovraregolare l'HMGB-1 attraverso un aumento dello stress ossidativo9. Inoltre, HMGB-1 ha intensificato le vie di segnalazione mediate da AGE tramite il legame RAGE10. Sebbene HMGB1 sia stato implicato nei problemi cardiaci indotti dall’iperglicemia, il meccanismo fondamentale rimane ancora poco chiaro.

L'artemisinina (ART) è stata scoperta dal professore cinese Youyou Tu nel 1972, a cui è stato assegnato il Clinical Medical Research Award nel 2011 e il Premio Nobel per la fisiologia e la medicina nel 2015. Attualmente, le terapie combinate ART sono diventate il trattamento antimalarico standard in tutto il mondo perché L'ART e i suoi derivati ​​hanno l'azione più rapida sulla malaria con meno effetti avversi11.