Un importante studio coordinato dall’Istituto di Fisiologia Clinica (CNR-IFC) è stato scelto come articolo di copertina del numero di novembre di Nature Cardiovascular Research.
La ricerca rivela nuovi meccanismi attraverso cui la fibrosi cardiaca – la sostituzione delle cellule muscolari con tessuto connettivo, comune a molte cardiopatie – può alterare la propagazione degli impulsi elettrici e favorire lo sviluppo di aritmie.
Il team, guidato da Leonardo Sacconi (CNR-IFC, URT Firenze), ha sviluppato un innovativo approccio di imaging che combina mappatura elettrofisiologica e ricostruzioni tridimensionali ad alta risoluzione dell’intera struttura dei ventricoli. Grazie a tecniche avanzate di “clearing” dei tessuti e a un microscopio a foglio di luce mesoscopico, è stato possibile identificare con grande precisione le aree fibrotiche e la loro interazione con il tessuto cardiaco circostante.
Integrando le immagini con modelli computazionali, lo studio dimostra che la fibrosi non è un semplice tessuto passivo, ma può creare anomalie nell’accoppiamento elettrico tra cardiomiociti e fibroblasti: un elemento chiave nel formare il substrato per aritmie da rientro.
“Le zone fibrotiche agiscono come un filtro: permettono la conduzione elettrica a frequenze fisiologiche, ma bloccano o rallentano la propagazione a frequenze elevate, come in condizioni di stress o tachicardia”, spiega Leonardo Sacconi. “Per valutare il rischio aritmico non basta conoscere la struttura del cuore: è essenziale considerare anche i processi di rimodellamento elettrofisiologico.”
Lo studio nasce nell’ambito delle attività della nuova Unità di Ricerca presso Terzi (URT) OptoCARD del CNR-IFC, attiva all’Università di Firenze, e si avvale della collaborazione con numerosi enti internazionali, tra cui University of Freiburg, King’s College London, University of Padova, Florida State University, Politecnico di Milano, Karlsruhe Institute of Technology, University of Connecticut ed European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS).
I risultati aprono la strada allo sviluppo di modelli predittivi personalizzati (digital twin) per valutare il rischio aritmico nei pazienti e orientare terapie innovative, incluse strategie di medicina di precisione.
L’approccio è parte integrante del progetto HeartCORE, vincitore nel 2025 di un ERC Advanced Grant.
Riferimento allo studio:
“Correlative imaging integrates electrophysiology with three-dimensional murine heart reconstruction to reveal electrical coupling between cell types”, Nature Cardiovascular Research (2025).
DOI: 10.1038/s44161-025-00728-9
Riferimento al numero di Nature Cardiovascular Research: https://www.nature.com/natcardiovascres/volumes/4/issues/11
Comunicato Stampa Cnr: https://www.cnr.it/it/comunicato-stampa/13819/svelato-come-la-fibrosi-cardiaca-favorisce-le-aritmie