Naringenina-Immagine: la naringenina migliora la resistenza muscolare attraverso l’attivazione dell’asse trascrizionale Sp1-ERRγ. Credito: gruppo del Prof. Chen-
Il muscolo scheletrico svolge un ruolo estremamente importante nel supportare il movimento e il metabolismo energetico. Tuttavia, la sua funzione può essere compromessa dall’invecchiamento e dalle malattie muscolari, con conseguente diminuzione della resistenza o della forza dei muscoli scheletrici.
La funzione del muscolo scheletrico diminuisce con l’aumentare dell’età o con lo sviluppo di malattie. Dopo i 30 anni, la massa muscolare diminuisce di circa il 3%–8% ogni decennio. La distrofia muscolare di Duchenne (DMD), una distrofia muscolare comune nei bambini, provoca debolezza muscolare prossimale e ipertrofia del polpaccio, portando infine alla degenerazione del muscolo scheletrico e cardiaco. Pertanto, un muscolo scheletrico sano è molto importante per il corpo. Tuttavia, il muscolo scheletrico è ancora uno degli organi meno adeguatamente trattati con i farmaci.
Recentemente, il Prof. Chen Chang dell’Istituto di Biofisica dell’Accademia Cinese delle Scienze (CAS), il Prof. Ye Yang e il gruppo del Prof. Chen Kaixian dell’Istituto di Materia Medica di Shanghai del CAS, hanno rivelato la nuova funzione della naringenina (NAR) per migliorare resistenza muscolare e migliorare l’atrofia muscolare attivando l’asse trascrizionale Sp1-ERRγ.
Lo studio è stato pubblicato online su Cell Reports.
Precedenti studi del gruppo del Prof. Chen hanno dimostrato che il Lycium barbarum o bacche di Goji potrebbe migliorare la resistenza muscolare aumentando il contenuto di miofibre ossidative e il metabolismo aerobico e la naringenina NAR ha svolto un ruolo significativo nel determinare i suoi componenti attivi. NAR è un diidroflavonoide naturale di origine vegetale che ha mostrato effetti nella sindrome metabolica, nell’infiammazione, nel cancro e nelle malattie del sistema nervoso. Tuttavia, l’obiettivo diretto della naringenina è ancora sconosciuto, il che limita notevolmente la ricerca funzionale e l’applicazione della NAR.
Utilizzando topi giovani di 2 mesi, topi di mezza età di 10 mesi e topi mdx (topi affetti da DMD) come modelli, i ricercatori hanno scoperto che NAR migliorava la resistenza muscolare aumentando il contenuto di miofibre ossidative e il metabolismo aerobico. Durante il periodo critico in cui la funzione muscolare dei topi di mezza età inizia a diminuire, NAR può contemporaneamente aumentare la massa muscolare scheletrica e la resistenza. Nei topi modello di malattia muscolare mdx, la naringenina ha alleviato significativamente il danno muscolare sia morfologicamente che funzionalmente, suggerendo il suo ruolo cruciale nell’alleviare l’atrofia muscolare correlata all’età o associata alla malattia.
In che modo la naringenina svolge un ruolo nel muscolo scheletrico? Attraverso test pull-down di affinità utilizzando naringenina marcata con biotina (NAR-biotina), identificazione tramite spettrometria di massa e analisi di progettazione dei farmaci, i ricercatori hanno scoperto che il sito GLN-110 del fattore di trascrizione Sp1 può interagire con NAR tramite legame idrogeno e Sp1-AAV e l’inibitore Sp1 Mit-A potrebbe bloccare l’effetto di miglioramento della resistenza della NAR nei topi. Hanno anche scoperto che “NAR potrebbe aumentare significativamente l’espressione del fattore di trascrizione Esrrg nei tre modelli animali e nelle cellule sopra menzionati e l’inibizione di Esrrg potrebbe bloccare l’effetto della NAR sul contenuto di miofibre ossidative”.
Per determinare ulteriormente il meccanismo molecolare dietro il legame di NAR a Sp1 e la regolazione dell’espressione di Esrrg, i ricercatori hanno effettuato test di mutazione, esperimenti di troncamento, inibizione dei siti di legame e immunoprecipitazione della cromatina. Hanno dimostrato che NAR aumenta il livello di fosforilazione di Sp1, migliorando il suo legame con la sequenza del promotore di Esrrg, aumentando così l’espressione di Esrrg per rafforzare la funzione muscolare.
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Questo studio ha scoperto che la naringenina ha una nuova funzione nel migliorare la qualità e la resistenza dei muscoli scheletrici. Fornisce nuove idee su come alleviare l’atrofia muscolare causata dalla DMD, pone una base teorica per l’applicazione della NAR e fornisce una nuova idea per lo screening farmacologico per migliorare la disfunzione del muscolo scheletrico.
Fonte:Cell Reports
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