(Muscoli-Immagine CC0 Pubblico Dominio).
In palestra, non stai solo facendo uno sforzo fisico, stai ossigenando le cellule muscolari che mantengono quei muscoli sani, forti e in crescita, un processo chiamato ipertrofia o aumento della massa muscolare dovuto all’aumento delle dimensioni delle cellule muscolari. Al contrario, sotto le coperte o sdraiati, i muscoli possono iniziare ad atrofizzarsi o restringersi.
Gli scienziati sanno che alcune proteine di segnalazione vengono attivate in varie condizioni di atrofia e ipertrofia muscolare, ma sono rimasti perplessi sul ruolo e sui meccanismi con cui TAK1, una proteina che regola l’immunità innata e le vie di segnalazione proinfiammatorie, regola la massa muscolare scheletrica, fino a quando i ricercatori dell’Università di Houston hanno iniziato a esplorarla.
“Dimostriamo che l’attivazione sovrafisiologica di TAK1 nel muscolo scheletrico stimola il meccanismo traslazionale, la sintesi proteica e la crescita delle miofibre“, riportano Ashok Kumar, UH College of Pharmacy Else e Philip Hargrove Endowed Professor e Presidente, Dipartimento di scienze farmacologiche e farmaceutiche, in Nature Communications.
Utilizzando approcci genetici, Kumar e il Prof. assistente di ricerca Anirban Roy hanno dimostrato che TAK1 è indispensabile per mantenere sane le giunzioni neuromuscolari, che sono coinvolte nella trasmissione degli impulsi nervosi al muscolo scheletrico e consentono le contrazioni muscolari.
“I nostri risultati dimostrano che l’inattivazione mirata di TAK1 provoca uno squilibrio delle giunzioni neuromuscolari e un grave deperimento muscolare, molto simile al deperimento muscolare osservato durante il danno ai nervi, l’invecchiamento e la cachessia da cancro. Abbiamo anche identificato una nuova interazione tra TAK1 e BMP (Bone Morphogenetic Protein) via di segnalazione che promuove la crescita muscolare”, ha affermato Roy.
I nutrienti, gli ormoni della crescita e l’allenamento con i pesi si traducono in un aumento della massa muscolare scheletrica negli individui sani. Al contrario, molte condizioni di malattia spesso portano a una perdita di massa muscolare magra. Comprendere i meccanismi che regolano il contenuto di proteine e organelli è estremamente importante per identificare i bersagli farmacologici per varie condizioni di deperimento muscolare e disturbi neuromuscolari.
Il team riferisce inoltre che l’attivazione di TAK1 nel muscolo scheletrico oltre i livelli normali può prevenire un’eccessiva perdita muscolare dovuta a danni ai nervi. La perdita di massa muscolare ha un impatto devastante sul trattamento standard durante l’invecchiamento e le malattie terminali, come cancro, BPCO, insufficienza renale e in molte malattie neuromuscolari genetiche.
“Individuando l’impatto della segnalazione TAK1 nel supportare la crescita muscolare, la nostra ricerca apre nuove strade per sviluppare terapie per queste e molte altre condizioni patologiche e migliorare la qualità della vita”, ha affermato Roy.
Studi futuri indagheranno se l’attivazione di TAK1 utilizzando piccole molecole è sufficiente per promuovere la crescita muscolare e prevenire l’atrofia negli anziani e in vari stati patologici.
Fontye: Nature Communications
