Immagine, da sinistra, Professoressa di biologia e Jie Chen e studenti laureati Kook Son e Jae-Sung Hai. Credito: L. Brian Stauffer.
I ricercatori riferiscono che una proteina nota per essere importante per la sintesi proteica, influenza anche la riparazione muscolare in modo inaspettato.
La scoperta, riportata nel Journal of Clinical Investigation, potrebbe un giorno portare a nuovi metodi per il trattamento dei disturbi che provocano debolezza muscolare e perdita di massa muscolare, secondo i ricercatori.
“Gli scienziati hanno studiato a lungo tRNA-sintetasi della leucina, o LRS, per il suo ruolo nella sintesi proteica”, ha detto la Professoressa di biologia dell’Università dell’ Illinois Jie Chen che ha guidato la ricerca.
“Negli ultimi 5-10 anni, gli scienziati hanno iniziato a rendersi conto che LRS e altre proteine simili hanno funzioni indipendenti dalla sintesi proteica“, ha detto Chen. “In precedenza, il mio laboratorio e altri laboratori hanno scoperto che una di queste funzioni di LRS è che può regolare la crescita cellulare. Il nostro nuovo studio è il primo rapporto della sua funzione nella rigenerazione muscolare“.
Chen e i suoi colleghi hanno usato colture di cellule di mammifero e topi nel nuovo studio. Hanno confrontato la velocità della riparazione muscolare nei topi con livelli LRS normali e inferiori al normale. Hanno scoperto che i topi con livelli inferiori di LRS nei loro tessuti hanno recuperato le loro lesioni muscolari molto più rapidamente rispetto ai loro omologhi con normali livelli di LRS.
“Una riduzione del 70% delle proteine LRS nella cellula non influenza la sintesi proteica”, ha detto Chen. “Ma i livelli più bassi influenzano positivamente la rigenerazione muscolare. Abbiamo visto che, sette giorni dopo l’infortunio, le cellule muscolari riparate sono più grandi quando 5 livelli di LRS sono più bassi”.
Poiche’ non è possibile abbassare i livelli di LRS in soggetti umani, i ricercatori hanno cercato un altro metodo per bloccare i suoi effetti.
Chen e i suoi colleghi hanno ulteriormente svelato l’esatto meccanismo molecolare mediante il quale la LRS influenza la rigenerazione muscolare. Ciò li ha portati ad ipotizzare che un inibitore non tossico che i loro collaboratori in Corea del Sud avevano precedentemente sviluppato avrebbe bloccato l’effetto di LRS sulle cellule muscolari, senza interferire con il suo ruolo nella sintesi proteica.
“Abbiamo dimostrato che questo inibitore funziona sia nelle cellule dei mammiferi che nei topi”, ha detto Chen. “La riparazione muscolare si è verificata più rapidamente e i muscoli rigenerati erano più forti quando l’inibitore era presente”.
“Mentre la scienza progredisce, i ricercatori stanno acquisendo maggiori informazioni sulla multifunzionalità delle proteine da sempre considerate responsabili di un solo ruolo nelle cellule”, ha detto Chen.
Chen e i suoi colleghi stanno studiando l’effetto di LRS sui topi più anziani, che tendono a ricostruire i loro muscoli più lentamente e hanno meno tono muscolare rispetto ai topi più giovani.
Fonte, Journal of Clinical Investigation(2019)
