Utilizzo di cardiomiociti derivati dalle iPSC di una paziente affetta da sindrome dell’ovaio policistico e sindrome del QT lungo per testare gli effetti proaritmici degli estrogeni.

Di recente, l’avvento delle cellule staminali pluripotenti indotte umane (hiPSC) ha permesso di fare notevoli progressi sulla comprensione dei meccanismi alla base di diverse patologie, tra cui la sindrome del QT lungo (LQTS). Questo lavoro di Tesi ha come oggetto la generazione di hiPSC da una paziente affetta da Sindrome del QT lungo (LQTS) di tipo 2 (LQT2) e da Sindrome dell’Ovaio Policistico (PCOS), caratterizzata da alti livelli di testosterone e bassi livelli di estrogeni. La prima manifestazione clinica della LQT2 nella paziente si è verificata durante la pubertà, dopo l'inizio di una terapia estroprogestinica finalizzata a mitigare i sintomi legati alla PCOS, ma un’assunzione irregolare ha portato all’insorgenza di eventi cardiaci, suggerendo che gli estrogeni potessero indurre effetti proaritmici sui cardiomiociti ed influenzare l’intervallo QT. La LQTS è un disturbo aritmogeno potenzialmente letale, con incidenza di 1:2000. Questa patologia è caratterizzata da un marcato prolungamento dell’intervallo QT sull’elettrocardiogramma, causato da un anomalo funzionamento dei canali ionici di membrana deputati al controllo della fase di ripolarizzazione ventricolare dei cardiomiociti. La LQT2 è il secondo sottotipo più frequente nella popolazione ed è causata da mutazioni sul gene KCNH2 che codifica per la subunità α del canale del potassio hERG che media la corrente rapida IKr coinvolta nella ripolarizzazione del potenziale d'azione cardiaco. Le hiPSC generate dalla paziente (LQT2-iPSC), insieme ad una linea di controllo (WT-iPSC), sono state differenziate in cardiomiociti (iPSC-CM). Quest’ultimi sono stati caratterizzati al fine di dimostrare che sono un buon modello in vitro per lo studio di LQT2 e che permettono la generazione di CM paziente-specifici. Inoltre, hanno permesso di studiare il modo in cui gli estrogeni vanno ad influenzare il potenziale d’azione cardiaco agendo sull’espressione genica dei canali ionici in un contesto di fenotipo clinico patologico come la LQTS. Le analisi condotte hanno rivelato che i LQT2-iPSC-CM sono caratterizzati da una ridotta espressione di hERG rispetto al WT, inoltre è stata misurata la durata del potenziale d’azione (APD) ventricolare che è risultata prolungata nei LQT2-iPSC-CM rispetto ai WT-iPSC-CM, rispecchiando le caratteristiche fenotipiche della LQTS. Dopo aver sottoposto i hiPSC-CM ad una stimolazione con l’estrogeno (E2), sono state condotte una serie di analisi che hanno dimostrato un aumento dell'incidenza di post-depolarizzazioni precoci (EAD) nei LQT2-iPSC-CM, suggerendo un effetto pro-aritmico. Inaspettatamente, questa scoperta è stata correlata a un accorciamento della durata del potenziale d'azione. Analisi molecolari hanno consentito di studiare i canali implicati. In conclusione i iPSC-CM hanno dimostrato di essere un valido modello sia molecolare che elettrofisiologico per analizzare gli effetti degli estrogeni sull’intervallo QT. I nostri studi suggeriscono che la stimolazione con estrogeno è pro-aritmica sui hiPSC-CM LQT2, tuttavia ulteriori indagini sono necessarie per comprendere i meccanismi molecolari alla base di questi effetti.