I macrofagi cardiaci promuovono la fibrosi attraverso un asse di segnalazione CCL24-CCR3 di nuova identificazione

L'insufficienza cardiaca è spesso determinata da una fibrosi cardiaca maladattiva, tuttavia i percorsi di segnalazione immuno-fibroblastica responsabili rimangono poco definiti. Questo studio identifica un meccanismo nuovo e terapeuticamente perseguibile: i macrofagi residenti cardiaci (CRM) secernono la chemochina CCL24, che attiva direttamente i fibroblasti cardiaci attraverso il loro recettore CCR3, promuovendo la fibrosi patologica e la disfunzione cardiaca.

I ricercatori hanno innanzitutto confermato che i CRM—e non i macrofagi derivati dai monociti (MoMF)—sono i principali produttori di CCL24 nel cuore. Ciò è stato stabilito attraverso la ri-analisi del sequenziamento dell'RNA a singola cellula, l'ibridazione fluorescente in situ, la selezione cellulare con PCR quantitativa e la tracciatura di lignaggio mediante topi reporter CCL24-Cre/TdTomato. Circa il 70% dei CRM esprimeva CCL24, mentre nessun altro tipo di cellula cardiaca lo faceva. Esperimenti con chimere del midollo osseo hanno ulteriormente confermato che i MoMF non contribuiscono in modo significativo ai livelli cardiaci di CCL24. È importante sottolineare che la proteina CCL24 è aumentata di 2 volte entro una settimana dal sovraccarico pressorio ed è tornata ai valori basali entro la quarta settimana, rispecchiando la nota proliferazione transitoria dei CRM dopo il danno.

Per stabilire la rilevanza funzionale, topi con deficit di CCL24 (KO) sono stati sottoposti a costrizione aortica trasversa (TAC). Rispetto ai controlli wild-type, i topi CCL24 KO hanno mostrato una fibrosi cardiaca marcatamente ridotta e una funzione cardiaca migliorata, valutate mediante ecocardiografia e istologia. Si tratta di un risultato sorprendente, considerato il lavoro precedente degli autori che dimostrava come la deplezione totale dei CRM peggiori la fibrosi—rivelando che i CRM sono funzionalmente eterogenei, con alcune sottopopolazioni profibrogeniche tramite CCL24 e altre protettive.

Dal punto di vista meccanicistico, studi in vitro con fibroblasti cardiaci murini primari hanno dimostrato che CCL24 stimola direttamente la proliferazione e l'attivazione dei fibroblasti attraverso CCR3, attivando la cascata di segnalazione PI3K/Akt e inducendo la secrezione di TGF-β—un regolatore principale della fibrosi. Per validare questo percorso in vivo, il gruppo ha utilizzato CRISPR/Cas9 per generare topi con knockdown condizionale di CCR3 specifico per i fibroblasti. Questi topi sottoposti a TAC hanno mostrato miglioramenti della funzione cardiaca e una riduzione della fibrosi comparabili a quelli osservati nei topi CCL24 KO, confermando che CCR3 dei fibroblasti è il recettore effettore critico.

In modo determinante, sono stati testati anche interventi farmacologici mirati a questo asse. La somministrazione di un anticorpo neutralizzante anti-CCL24 o di un antagonista a piccola molecola di CCR3 in topi con sovraccarico pressorio ha recuperato la funzione cardiaca in entrambi i casi. Questi risultati traslazionali posizionano l'asse CCL24-CCR3 come un bersaglio farmacologico praticabile. Lo studio mette in discussione il punto di vista prevalente secondo cui i macrofagi infiltranti derivati dai monociti sono i principali responsabili dell'attivazione dei fibroblasti, evidenziando invece il ruolo patologico delle sottopopolazioni di macrofagi residenti nel rimodellamento cardiaco cronico.