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Non ci vuole molto per ferire un muscolo. A volte basta un movimento improvviso e sconsiderato. Sfortunatamente, i muscoli danneggiati non sono efficienti nella riparazione come altri tessuti come l’osso.
I ricercatori della Mouse Biology Unit [EMBL], dell’European Molecular Biology Laboratory (EMBL], in Italia e l’Harefield Heart Science Center dell’Imperial College di Londra, hanno ora scoperto un segnale molecolare che aiuta la rigenerazione muscolare e protegge imuscoli dall’atrofia. Nel Journal of Cell Biology, i riceratori riportano che la proteina presente in natura è un candidato promettente per nuove strategie nel trattamento del danno muscolare e della deperimento.
La rigenerazione muscolare dopo un infortunio è complessa e richiede un’interazione coordinata tra molti processi diversi. Gli attori chiave nella rigenerazione sono le cellule staminali muscolari, le cosiddette cellule satellite. Si dividono e producono molte nuove cellule muscolari per riparare i danni subiti dalle lesioni. Un regolatore cruciale della funzione muscolare e della riparazione è una molecola di segnalazione chiamata calcineurina. Viene attivata dalla lesione e controlla l’attività di altre proteine chiave coinvolte nella differenziazione e nella risposta al danno.
Nadia Rosenthal, capo della Mouse Biology Unit dell’EMBL e il suo team, hanno ora trovato una versione naturale della calcineurina, chiamata CnAß1, che è permanentemente attiva e disaccoppia l’attività della proteina dai segnali di lesione. L’espressione di CnAß1, tuttavia, è strettamente regolata. È espressa dallo stesso gene di altre versioni della subunità Aß della calcineurina che non sono permanentemente attive. CnAß1 acquisisce le sue proprietà uniche mediante un processo chiamato splicing dell’RNA. Quando il gene è stato copiato dal DNA all’RNA, alcune informazioni vengono tagliate dalla molecola di RNA e non faranno parte della proteina. Questo è il motivo per cui CnAß1 manca di un sito normativo che normalmente reprime la sua attività.
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“Questo sistema consente una reazione flessibile alle lesioni muscolari”, afferma Rosenthal. “CnAß1 permanentemente attiva si esprime solo nella proliferazione delle cellule staminali e nella rigenerazione dei muscoli, suggerendo che sia qualcosa di simile a un uomo ambulanza che viene chiamato solo in risposta a un danno muscolare”.
Per testare gli effetti dell’espressione permanente di CnAß1, Enrique Lara-Pezzi del laboratorio di Rosenthal ha sovraespresso il CnAß1 nelle cellule muscolari e ha osservato un aumento della proliferazione delle cellule staminali muscolari. Lo spegnimento della proteina ha avuto l’effetto opposto; le cellule staminali invece hanno smesso di dividersi e si sono differenziate in cellule muscolari. Quando CnAß1 era sovraespresso nei muscoli dei topi transgenici, gli animali erano resistenti agli effetti distruttivi della lesione muscolare e hanno prodotto la rigenerazione dal danno in modo più efficiente.
Utilizzando sofisticate tecniche molecolari, gli scienziati hanno rivelato che la calcineurina compie il suo effetto sui muscoli inibendo un’altra proteina chiamata FoxO, un fattore di trascrizione, una proteina che svolge un ruolo cruciale nell’atrofia del muscolo scheletrico attraverso l’induzione di geni coinvolti nella repressione del ciclo cellulare e nella degradazione delle proteine. Sopprimendo gli effetti di FoxO, la calcineurina assicura che le cellule in proliferazione rimangano in vita e continuino a dividersi per produrre abbastanza cellule per riparare i danni muscolari.
“CnAß1 supplementare riduce anche la formazione di cicatrici nei muscoli danneggiati, aiuta ad accelerare la risoluzione dell’infiammazione e protegge le cellule muscolari dall’atrofia“, afferma Rosenthal. “Questi effetti rendono CnAß1 un candidato promettente per nuovi approcci terapeutici contro l’atrofia muscolare”.
Fonte:Science Daily
