Quando ti alzi rapidamente da una posizione seduta, il tuo corpo esegue un’impresa ingegneristica in una frazione di secondo. Per evitare di svenire, la pressione sanguigna deve adattarsi immediatamente per compensare l’improvviso cambiamento di postura. Per decenni, la scienza ha attribuito questo riflesso quasi interamente ai barocettori, sensori nelle arterie che segnalano al cervello di restringere i vasi sanguigni.
Tuttavia, un recente studio pubblicato su Nature ha rivelato un pezzo mancante di questo puzzle fisiologico: una rete di misteriosi neuroni situati direttamente all’interno del cuore che svolgono un ruolo fondamentale nel mantenimento della pressione sanguigna.
La scoperta dei neuroni PIEZO2
Guidati dal neuroscienziato molecolare Stephen Liberles dell’Università di Harvard, i ricercatori hanno studiato una proteina specifica chiamata PIEZO2. Questa proteina agisce come un trasduttore meccanico, convertendo la pressione fisica sulle membrane cellulari in segnali nervosi elettrici.
Studiando i topi, il team ha scoperto che i neuroni che esprimono PIEZO2 avvolgono tutte e quattro le camere del cuore in strutture complesse, simili a una rete. Fondamentalmente, questi stessi tipi di neuroni sono stati identificati nel cuore umano, suggerendo che questo meccanismo è fondamentale per la sopravvivenza dei mammiferi.
Come il cuore “sente” il volume del sangue
Per determinare la funzione di questi neuroni, il gruppo di ricerca ha utilizzato una combinazione di monitoraggio in tempo reale e interventi biologici mirati. Le loro scoperte hanno cambiato la nostra comprensione di come il corpo gestisce la stabilità circolatoria:
- Riflessi posturali: Topi sani possono regolare istantaneamente la loro frequenza cardiaca quando vengono spostati da una posizione orizzontale a una posizione verticale.
- L’impatto della perdita: Quando i ricercatori hanno utilizzato una tossina per eliminare selettivamente i neuroni PIEZO2 nel cuore, i topi non sono più riusciti a regolare la pressione sanguigna, causandone un crollo durante il movimento.
- Risposta rapida all’emorragia: In caso di perdita di sangue, questi neuroni cardiaci reagiscono molto più velocemente dei barocettori arteriosi. Ciò suggerisce che mentre le arterie monitorano la pressione, questi neuroni cardiaci forniscono un segnale diretto e ad alta velocità relativo al volume sanguigno.
Un sistema di regolazione a doppio strato
Lo studio suggerisce che il corpo non fa affidamento su un singolo sensore, ma piuttosto su una sofisticata rete di comunicazione a più livelli.
Mentre il cervello riceve una panoramica generale della pressione sanguigna dalle arterie, sembra fare affidamento su questi sensori cardiaci appena identificati per aggiornamenti ad alta fedeltà. Ciò consente al sistema cardiovascolare di reagire con precisione ai rapidi cambiamenti del volume del sangue, come sanguinamenti improvvisi o rapidi cambiamenti di gravità.
“Gli autori concludono che i neuroni che esprimono PIEZO2 sono necessari per mantenere la pressione sanguigna e supportare la sopravvivenza durante la deplezione del volume sanguigno”, osserva Ardem Patapoutian, un biologo molecolare vincitore del Premio Nobel.
La mappa inesplorata del sistema circolatorio
Nonostante questa svolta, la mappa del sistema nervoso cardiovascolare rimane incompleta. I ricercatori hanno identificato almeno sei tipi distinti di neuroni all’interno del sistema circolatorio, ma le funzioni specifiche di tre di essi rimangono un mistero.
Questa scoperta apre nuove porte alla comprensione della regolazione cardiovascolare e potrebbe eventualmente portare a trattamenti più sofisticati per i disturbi della pressione sanguigna e le sindromi da svenimento.
Conclusione: Identificando i neuroni PIEZO2 nel cuore, gli scienziati hanno scoperto un vitale “sistema di allarme precoce” che funziona insieme ai sensori arteriosi per stabilizzare la pressione sanguigna. Questa scoperta evidenzia quanta parte della nostra logica normativa interna resta da mappare.
