Analisi istomorfologica delle morti cocaina-correlate.
La cocaina è una sostanza stupefacente che non dà alcuna sindrome d’astinenza caratteristica in
quanto non genera dipendenza fisica (come l’eroina), ma solo una forte dipendenza psichica (1);
infatti, i soggetti che ne interrompono l’uso mostrano, in genere, depressione, insonnia, paranoia,
agitazione, patema d’animo, salivazione, nausea e vomito.
La cocaina rappresenta il classico esempio di sostanza che, senza provocare né tolleranza
(diminuzione degli effetti dopo somministrazione ripetuta di uno stesso farmaco) né dipendenza
fisica, può determinare un profondo e pericoloso tipo di abuso dovuto al raggiungimento di uno
stato di eccitazione, euforia, irritabilità e impulsività tali, da rendere il tossicomane capace di
reazioni inconsulte e antisociali.
Dal punto di vista farmacologico la cocaina ha essenzialmente tre tipi di azione: stimolante sul
sistema nervoso centrale, anestetica (mediante il blocco dei canali del sodio che agiscono nella
produzione dell’impulso nervoso), e vasocostrittrice.
A seguito di una somministrazione acuta a basse dosi di cocaina, l’eccessiva stimolazione
dopaminergica indotta produce un effetto euforizzante e gratificante, se la cocaina è somministrata
ad alte dosi, si può avere insorgenza di quadri psicotici.
L’effetto sistemico della cocaina si realizza attraverso una stimolazione del Sistema Nervoso
Centrale aumentando il tono adrenergico, che si manifesta con eccitazione, potenziamento delle
capacità mentali, diminuzione del senso di fatica, ma certamente la maggior parte degli eventi
mortali sono dovuti alla sua tossicità cardiaca (1). La cocaina induce l’apoptosi (2) e allo stesso
tempo aumenta la produzione di calmadulina chinasi II, sia nel cuore che nell’encefalo (3). Il
risultato finale è che il consumatore cronico di cocaina va incontro ad un processo di
rimodellamento miocardico con conseguente incremento del collagene miocardico e della
comparsa di una fibrosi ventricolare (4-5). Tali alterazioni cardiache favoriscono l’insorgenza delle
aritmie, frequentemente causa di morte improvvisa.
A tal proposito l’azione cardiotossica della cocaina è ben nota, legata in sintesi, ad un effetto
simpatico mimetico che si traduce nel blocco del re-uptake delle catecolamine a livello delle
terminazioni nervose adrenergiche (6-7). Tale azione di stimolazione del rilascio di catecolammine
avviene anche a livello del sistema nervoso centrale provocando la tipica sensazione euforica da
cocaina.
A livello molecolare la cocaina blocca i canali di Ca++ provocando l'aumento del contenuto di
dopamina negli spazi sinaptici. Anche se l'effetto principale è su dopamina, sono interessati anche
l'adrenalina e la noradrenalina. Dal punto di vista neurologico l'effetto principale della cocaina si
esplica a livello dell'area del tegumento ventrale (VTA) che interviene nell'elaborazione degli
stimoli del piacere e indirizza il comportamento verso le strategie che portano al piacere.
La maggior parte degli eventi mortali sono dovuti alla sua tossicità cardiaca (1). La cocaina induce
l’apoptosi (2) e allo stesso tempo aumenta la produzione di calmadulina chinasi II, sia nel cuore
che nell’encefalo (3). Il risultato finale è che il consumatore cronico di cocaina va incontro ad un
processo di rimodellamento miocardico con conseguente incremento del collagene miocardico e
della comparsa di una fibrosi ventricolare (4-5). Tali alterazioni cardiache favoriscono l’insorgenza
delle aritmie, frequentemente causa di morte improvvisa.
Svariati sono gli effetti patologici che generalmente si riscontrano in soggetti dediti all’uso di
cocaina, in particolare a livello del sistema cardiovascolare: aterosclerosi coronarica e dei grossi
vasi arteriosi, iperplasia intimale coronarica, trombosi coronarica con o senza lesioni
aterosclerotiche, spasmo delle coronarie, con o senza lesioni endoteliali con conseguente
ischemia miocardica acuta, miocardite, lesioni endocardiche, dissecazione acuta dell’aorta.
L’infarto acuto del miocardio (IMA) è causato da: erosione di placca, ostruzione dinamica o
meccanica delle coronarie ed è la più importante tra le cardiopatie ischemiche (8). A seguito
dell’infarto si può avere il coinvolgimento di un’area interessata dal passaggio dei fasci di
conduzione con conseguente morte improvvisa aritmica oppure l’interessamento di una regione
miocardica di dimensioni variabili nella quale si assiste alla morte cellulare dei cardiomiociti (8-9).
Quest’ultimo evento conduce all’insorgenza di flogosi con conseguente formazione di un infiltrato
cellulare nell’interstizio principalmente formato da neutrofili, visibili
unicamente in IMA
con
sopravvivenza superiore a 6 ore (10).
La cocaina ha l’abilità di interferire con i canali sodio-potassio delle miocellule e la comparsa di
alterazioni strutturali che richiedono, mesi o forse anni, è necessaria per l’insorgenza di aritmie.
La cocaina, oltre a determinare numerose alterazioni cardiache, che possono condurre a morte
improvvisa, può provocare danni anche a carico del tessuto polmonare, riportate in letteratura in
specie per l’assunzione di crack, ma presenti anche quando l’assunzione è per via inalatoria o
endovenosa, inoltre può determinare alterazioni epatiche, encefaliche, ecc… La frequenza delle
alterazioni a carico del tessuto polmonare rimangono spesso misconosciute in quanto si
manifestano con emofte, tosse, dispnea, ma il rilievo di emorragie polmonari con evidenza
istopatologica di emosiderina alveolare (dimostrativa di pregressi eventi) è riportata in letteratura
con una frequenza dal 25 al 58% in soggetti consumatori di cocaina deceduti (11) e nel 30% di
casi di soggetti deceduti per overdose.
Il rimodellamento dei tessuti, sia in risposta a una lesione acuta o cronica o come parte di
invecchiamento, gioca un ruolo di primo piano nella fisiologia e patologia del sistema
cardiovascolare, soprattutto nel cuore e nelle arterie. Le cellule dendritiche possono svolgere un
ruolo fondamentale nell'insorgenza e nella regolazione del rimodellamento tissutale.
Le cellule dendritiche sono state a lungo conosciute come cellule presentanti l'antigene ai linfociti T
(12), ma possono anche stimolare i linfociti B (13), le cellule NK (14), i granulociti (15) le cellule
endoteliali dei vasi, sanguigni e linfatici (16).
La presenza di cellule dendritiche nel cuore è nota da tempo (17) e queste cellule sono state
considerate fondamentali in processi di rigetto e di tolleranza (18), per malattie cardiache
autoimmune (19) e anche per la fibrosi legata all'età (20), mentre il loro possibile ruolo nella
risposta precoce al danno, come ad esempio durante un processo ischemico, è ancora da
affrontare nonostante le prove derivanti dalla parete arteriosa (21-23) suggeriscano che le cellule
dendritiche potrebbero essere i perni della risposta infiammatoria precoce anche in modo
indipendente (o almeno così sembra) dalla stimolazione immunitaria.
Infine è noto dalla letteratura che le cellule dendritiche, implicate in genere nel reclutamento e nella
stimolazione di altri leucociti e di cellule autoctone, si modificano rapidamente dopo un insulto, per
cui interessante sarà valutare la loro presenza, la posizione e le relazioni reciproche con gli altri tipi
cellulari negli interstizi tra le fibre miocardiche, aspetti ancora in gran parte da chiarire.
Dall’analisi sui campioni autoptici di soggetti cardiopatici deceduti improvvisamente (gruppo 1) e di
soggetti deceduti con anamnesi positiva per uso di cocaina (gruppo 2), importante quindi sarà
valutare le modificazioni delle cellule dendritiche al danno cardiaco acuto come tappa per capire il
loro
possibile
ruolo
in
tale
condizione,
e
verificare
se
dall’analisi
istochimiche
e
immunoistochimiche possano esserci differenze tra i due gruppi presi in esame.
Oltre
alle
cellule
dendritiche
importante
sarà
valutare
anche
l’espressione
immunoistochimica da parte di cellule del tessuto connettivo di metallo proteasi MMP che sono
una famiglia di enzimi che svolgono un ruolo chiave nel regolare la degradazione della matrice
extracellulare e risultano coinvolte in numerosi processi di rimodellamento tissutale associati alla
crescita ed allo sviluppo e in varie patologie come dovrebbe essere nella patologia cardiaca (24).
Infine interessante sarà analizzare l’espressione dei canali ionici nelle cellule cardiache dei
due gruppi in esame, espressione di sicuro modificata se c’è stato uso/Abuso di cocaina (25).
Materiali e Metodi: le analisi verranno effettuate su frammenti di muscolo cardiaco
macroscopicamente indenni (gruppo controllo) e su altri con aspetto alterato, provenienti sia da
soggetti cardiopatici deceduti improvvisamente (gruppo 1), sia da soggetti deceduti con anamnesi
positiva per uso di cocaina (gruppo 2). Il tessuto sarà fissato con formaldeide ed incluso in
paraffina; le sezioni saranno colorate con ematossilina eosina per un’analisi dell’infiltrato cellulare,
e con colorazioni immunoistochimiche per la rivelazione e tipizzazione della popolazione
dendritica. In particolare per l’immunoistochimica verranno utilizzati frammenti di tessuto cardiaco
direttamente congelati a -80°C; successivamente verranno effettuate le sezioni mediante un
criostato, fissate in acetone freddo per circa 20 minuti e immunomarcate con i seguenti anticorpi:
CD1a (per cellule dendritiche immature tipo cellule di Langerhans), CD54, CD80, CD86 (per cellule
dendritiche mature): Infine poiché è noto che cellule in risposta ad un danno devono essere dotate
di appropriate molecole per adattarsi al microambiente potenzialmente lesivo, andremo a valutare
anche l’espressione di Hsp47, una chaperonina coinvolta nella secrezione del collagene. Infine
verranno eseguite ulteriori analisi immunoistochimiche utilizzando sia anticorpi per MMP che per i
canali ionici, come quelli L-Type Ca2+.
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Il Responsabile Scientifico
Prof. Gian Aristide Norelli
