Ultimo aggiornamento: 23/04/2025 • 23:34
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Tag: heart

Giraffe: il segreto per un cuore sano

Posted on by Redazione Scienza&Salute

L’estrema lunghezza del collo delle giraffe fa sì che i loro ventricoli debbano lavorare a pressioni altissime: come fanno ad avere un cuore sano?

Elenco dei contenuti

I valori pressori umani e dei mammiferi

Negli esseri umani adulti, i valori pressori “normali”, sono di circa 130 mmHg per la pressione sistolica (quella “massima”, corrispondente alla contrazione dei ventricoli) e di 80mmHg per quella diastolica (anche detta “minima”, corrispondente al rilassamento dei ventricoli del cuore).
Esistono tuttavia certi range nei quali la pressione arteriosa è considerata normale, mentre altri in cui ci si avvicina ad una condizione di pericolosità.
In questa tabella possiamo vedere i valori pressori classificati in base alla loro pericolosità secondo le linee guida del2018 del ESC/ESH – European Society of Cardiology – European Society of Hypertension.

 

Livello Pressione sistolica (mmHg) Pressione diastolica (mmHg)
Ottimale <120 <80
Normale 120-129 80-84
Normale – Alta 130-139 85-89
Ipertensione di grado 1 140-159 90-99
Ipertensione di grado 2 160-179 100-109
Ipertensione di grado 3 ≥ 180 ≥ 110
Ipertensione sistolica isolata ≥ 140 ≤ 90

 

Oltre certi livelli pressori, il cuore si inizia a danneggiare in quanto costretto ad un lavoro maggiore, con conseguente carenza di ossigeno, danni ecc. Nel tempo ciò porta ad un rimaneggiamento del cuore stesso, che da cuore sano inizia inesorabilmente a trasformarsi in un cuore scompensato, malato. I tessuti muscolare ed elettrico iniziano a diventare tessuti fibrotici, con tutti i problemi che ne derivano (aritmie, insufficienza cardiaca ecc).
Ecco perché è importante mantenere i valori pressori entro certi target, per evitare questa evoluzione fibrotica del cuore.
Nei mammiferi di media e grossa taglia, il funzionamento del cuore e le varie pressioni sono simili, come è simile il danno che deriva da un eccesso pressorio, tranne che in un caso: nelle giraffe.

Crediti immagine: https://www.medimagazine.it/fibrosi-cardiaca-mantenere-cuore-sano-gli-acidi-biliari/

La pressione arteriosa delle giraffe

Le giraffe, spinte dalla pressione evolutiva, hanno sviluppato nel corso di migliaia di anni un collo spropositatamente lungo rispetto al resto del corpo. Certamente questo le aiuta a nutrirsi in ambienti aridi come la savana, raggiungendo cibo che nessun altro animale rivale è in grado di raggiungere.
Il rovescio della medaglia per un simile traguardo evolutivo è però quello di un’eccessiva pressione arteriosa. Per far sì che il sangue raggiunga il cervello delle giraffe, situato a oltre 2-2,5 metri dal petto, il cuore di una giraffa deve lavorare a pressioni elevatissime: 220/180 mmHg, per ottenere a livello cerebrale una pressione normale di 110/70 mmHg.
Ma come fanno allora le giraffe, nonostante questa enorme pressione a livello cardiaco, a non sviluppare patologie legate all’ipertensione come la fibrosi cardiaca, la fibrillazione atriale e lo scompenso cardiaco?

Crediti immagine: https://www.medscape.com/viewarticle/951907

Come la ricerca sulle giraffe potrebbe curare lo scompenso cardiaco

La biologa evoluzionista Barbara Natterson-Horowitz e i cardiologi dell’Università di Harvard e dell’ UCLA  (University of California, Los Angeles), incuriositi da queste caratteristiche hanno scoperto che esse possiedono dei ventricoli più spessi, ma senza rigidità nelle pareti degli stessi o fibrosi, cosa che invece hanno gli esseri umani sottoposti ad elevate pressioni arteriose per molto tempo.
Andando quindi a studiare il genoma delle giraffe, gli scienziati hanno visto come nei loro geni siano presenti 5 mutazioni nei geni che producono fibrosi (es. ACE, FGFR-L1, ecc.) rispetto agli altri mammiferi.
Ulteriori ricerche hanno dimostrato come le giraffe possiedano delle proprie varianti genetiche specifiche per geni coinvolti nei processi di fibrosi.

Crediti immagine: Did giraffe cardiovascular evolution solve the problem of heart failure with preserved ejection fraction?
June 2021Evolution Medicine and Public Health 9(1)

 

Conclusioni

Ulteriori studi da effettuare su questi animali potrebbero svelare altre meraviglie del loro sistema cardiovascolare, rappresentando così una possibile svolta per i problemi cardiaci dell’uomo. Dallo scompenso cardiaco alla fibrillazione atriale, aritmie ecc., si potrebbero curare molte patologie cardiache.
Scoperte del genere dovrebbero farci riflettere su quanto meraviglioso ed interconnesso sia il mondo della scienza. Dei fisici curiosi si saranno chiesti a che pressione lavorasse un cuore di giraffa per pompare il sangue così in alto, una biologa evoluzionista ha fatto delle ipotesi, con la genetica si sono trovate delle mutazioni ai geni della fibrosi.
Da qui, in futuro potremmo avere delle cure migliori per il cuore.

 

 

Roberto Palazzolo

La scienza vince nuovamente: dall’impresa di Barnard all’affascinante xenotrapianto

Posted on by Dario Gallo

La scienza con i suoi passi da gigante, ci apre la vista a nuove frontiere. Dal 1967 ad oggi abbiamo assistito, grazie all’intraprendenza ed alla passione degli specialisti, ad un susseguirsi di eventi che hanno portato nel 2021 al primo trapianto di rene da maiale ad uomo e il 7 gennaio 2022 al primo xenotrapianto di cuore.

  1. Cenni storici: Christiaan Barnard
  2. Fu eticamente accettabile?
  3. Conseguenze dell’intervento
  4. Il primo xenotrapianto di cuore
  5. Ostacoli
  6. Intervento della Bioetica
  7. Cosa è successo al paziente dopo l’intervento chirurgico?
  8. Conclusioni 

Cenni storici: Christiaan Barnard

Il 3 Dicembre 1967 è una data che ancora oggi viene ricordata ed ampiamente discussa a seguito di un miracoloso intervento chirurgico, reso possibile da un coraggioso medico sudafricano: Christiaan Barnard.  Egli è stato ricordato da colleghi e collaboratori come medico tecnicamente superiore a molti altri, saccente e pronto a sapere la verità, senza porsi alcuno scrupolo. Il trapianto ha riscosso innumerevoli lodi internazionali, ma non mancarono le critiche.

Fu eticamente accettabile?

Barnard eseguì l’operazione segretamente, utilizzando il cuore di una giovane ragazza in coma irreversibile dopo un incidente d’auto. Circa 5 ore dopo dal suo arrivo in ospedale, chiamò il direttore dell’ospedale, il Groote-Schuur di Città del Capo, per comunicargli l’esito positivo dell’intervento chirurgico. Barnard non fu considerato un omicida, nonostante avesse trapiantato il cuore ancora battente di una ragazza in uno stato particolare, definito “Coma depassè”. Mollaret e Goulon nel 1959 coniarono questo termine per poter parlare di “morte cerebrale”, con il quale si identificano in chiave insiemistica tutte quelle persone che, nonostante le loro gravi condizioni, sono tecnicamente vive per molti medici e critici della Bioetica. A lungo sono stati discussi quali fossero i termini entro i quali poter definire una persona deceduta, fino ad arrivare alla conclusione, accettata quasi a livello internazionale, che la morte sopraggiunge con la cessazione irreversibile delle normali funzioni cardiache.

Conseguenze dell’intervento

Dopo l’operazione del medico sudafricano, molti chirurghi si cimentarono nei trapianti d’organo fino a toccare lo “xenotrapianto”, ovvero l’intervento chirurgico eseguito utilizzando organi o tessuti di una specie diversa dalla nostra, e la società promosse quest’idea della donazione di organi. Si arrivò ad una sorta di regolamentazione bioetica solo nel 1968 con l’Harvard Medical School, il quale promosse una serie di linee guida accettate, quasi a livello internazionale, per permettere tali interventi.

https://lindro.it

Il primo xenotrapianto di cuore

7 Gennaio 2022. Ricorderemo anche questa data per molto tempo, poiché per la prima volta nella storia della medicina il chirurgo Bartley Griffith, insieme alla sua equipe medica all’ospedale dell’Università del Maryland negli USA, ha effettuato uno xenotrapianto a dir poco sensazionale, permettendo al 57enne David Bennett di ricevere il cuore di un maiale geneticamente modificato. In passato altri medici hanno provato un intervento simile con un cuore di babbuino, ma il paziente morì dopo appena 21 giorni. Nonostante la pericolosità della complessa operazione chirurgica, la Food And Drug Administration ha dato il concesso per poter effettuare l’intervento dopo aver ottenuto il concesso informato del 57enne. L’uomo era costretto a dover combattere tra vita e morte con pochissime possibilità di farcela senza la mano medica e, per questo motivo, avava deciso di sottoporsi comunque allo xenotrapianto.

Ostacoli

Sorgevano quattro grandi avversità: la possibilità che dopo l’intervento il cuore potesse continuare a crescere progressivamente e far contrarre numerose infezioni virali, il complicato adattamento dell’organo nella cavità toracica e, soprattutto, l’alta probabilità di rigetto dell’organo da parte del suo organismo.
La manipolazione genetica e la farmacologia hanno permesso di superare brillantemente questi problemi: l’azienda Biotech Revivicor di Blacksburg ha fornito il cuore ed è stato utilizzato un farmaco sperimentale. In questo modo, l’equipe medica ha potuto risolvere tutte le difficoltà.

Intervento della Bioetica

L’intervento fu un gran successo ed ha riscosso numerosi apprezzamenti, poiché potrebbe ufficialmente iniziare una nuova era medica, quella degli xenotrapianti. Tale operazione, però, ha smosso le acque della sfera Bioetica: sfruttare gli animali per poter ricavare componenti anatomici vorrebbe dire privarli di un qualsiasi status morale, andando a sottolineare la diversità di specie. In questo modo, il ventunesimo secolo sarebbe nuovamente caratterizzato dall’antropocentrismo. Promuovendo questo nuovo espediente, il numero di allevamenti di animali crescerebbe esponenzialmente sino ad arrivare ad uno sfruttamento più totale degli stessi; lo specismo renderebbe l’uomo caput mundi un’ulteriore volta.

Cosa è successo al paziente dopo l’intervento chirurgico?

Il coraggioso paziente, dopo quasi 2 mesi dall’intervento, ha avuto rapidi peggioramenti fino a morire l’8 Marzo. Le cause della sua morte sono ancora da scoprire: probabilmente le sue condizioni avverse hanno contribuito alla cessazione delle funzioni cardiache. Nonostante ciò, il suo ammirevole sforzo consentirà al mondo scientifico di poter trovare nuovamente una soluzione anche a questo ostacolo.

https://www.today.it

Conclusioni

In media, un paziente deve attendere circa 3 anni e 8 mesi per poter ricevere l’organo cardiaco. Se utilizzassimo organi e tessuti di specie diverse dalla nostra, potremo ridurre sensibilmente la lunga lista d’attesa o, in futuro, eliminarla quasi del tutto.
L’intervento chirurgico di Barnard e quello di Griffith hanno rivoluzionato il campo medico, permettendo alla scienza di compiere dei grandi passi in avanti. Il gesto del 57enne Bennett è stato lodevole. Era un uomo forte e coraggioso, pronto a sfidare la morte e a combatterla con ogni arma a sua disposizione, ma dalla sua parte aveva quella più forte: la scienza.

Dario Gallo

Per approfondire: