SIRT5-immagine:Distribuzione del tipo di fibra nel muscolo scheletrico di una scimmia cynomolgus anziana. Credito: laboratorio di LIU Guanghui.
Distribuzione del tipo di fibra nel muscolo scheletrico di una scimmia cynomolgus anziana. Credito: laboratorio di LIU GuanghuiUno studio collaborativo condotto dal Prof. Liu Guanghui dell’Istituto di Zoologia dell’Accademia Cinese delle Scienze e dal Dott. Wang Si dello Xuanwu Hospital della Capital Medical University ha svelato un nuovo meccanismo molecolare che potrebbe ritardare il declino dei muscoli scheletrici correlato all’età.
Pubblicato su Nature Metabolism, lo studio evidenzia il ruolo della “proteina della longevità” SIRT5 nel mitigare l’invecchiamento del muscolo scheletrico e propone una potenziale strategia di terapia genica per contrastare questo processo.
Il muscolo scheletrico svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento della funzionalità fisica e del metabolismo energetico. Tuttavia, l’invecchiamento è spesso accompagnato da una progressiva perdita di massa e funzionalità muscolare, che porta a una ridotta mobilità, a una maggiore suscettibilità a cadute e fratture e a un rischio più elevato di malattie croniche. Nonostante il suo impatto significativo sulla salute, gli interventi efficaci per combattere l’invecchiamento del muscolo scheletrico rimangono limitati. Questo studio fa luce su come SIRT5, un membro della famiglia di proteine sirtuine, può ritardare l’invecchiamento muscolare modulando i percorsi infiammatori attraverso la sua interazione con la proteina chinasi TBK1.
Utilizzando un modello di primati dell’invecchiamento del muscolo scheletrico, i ricercatori hanno identificato le caratteristiche distintive dell’invecchiamento muscolare, tra cui la riduzione delle dimensioni delle fibre muscolari, i cambiamenti nella composizione del tipo di fibra, l’aumento delle risposte infiammatorie e un declino delle popolazioni di cellule staminali muscolari. Hanno scoperto che la downregulation di SIRT5 è un’alterazione molecolare critica nel muscolo scheletrico invecchiato. Attraverso analisi genetiche e biochimiche, i ricercatori hanno dimostrato che SIRT5 attraverso TBK1, inibisce così l’attivazione di vie di segnalazione pro-infiammatorie a valle e rallenta la progressione dell’invecchiamento muscolare.
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Sulla base di queste scoperte, i ricercatori hanno sviluppato un approccio di terapia genica utilizzando un vettore lentivirale per sovraesprimere SIRT5 nei topi anziani. In particolare, dopo cinque settimane di trattamento, i topi hanno mostrato miglioramenti nelle prestazioni fisiche, aumento delle dimensioni delle fibre muscolari, riduzione dell’infiammazione e un profilo di espressione genica ringiovanito. Questi risultati suggeriscono che la sovraespressione di SIRT5 è promettente come strategia terapeutica per invertire l’invecchiamento del muscolo scheletrico e prevenire i disturbi muscolari correlati all’età.
Spiegano gli autori:
“Il deterioramento del muscolo scheletrico indotto dall’invecchiamento contribuisce alla sarcopenia e alla fragilità, con un impatto negativo sulla qualità della vita negli anziani. Tuttavia, i meccanismi molecolari alla base dell’invecchiamento del muscolo scheletrico dei primati rimangono in gran parte inesplorati. Qui, mostriamo che l’espressione di SIRT5 è ridotta nei muscoli scheletrici dei primati anziani di entrambi i sessi. La carenza di SIRT5 nei mioblasti umani accelera la senescenza cellulare e intensifica l’infiammazione. Meccanicisticamente, dimostriamo che TBK1 è un substrato naturale per SIRT5. SIRT, induce la defosforilazione di TBK1 e la soppressione del percorso infiammatorio a valle. L’uso di vettori lentivirali SIRT5 per la terapia genica del muscolo scheletrico nei topi maschi migliora le prestazioni fisiche e allevia la disfunzione muscolare correlata all’età”.
Questo studio fa luce sulle basi molecolari dell’invecchiamento del muscolo scheletrico e presenta il percorso SIRT5–TBK1 come un promettente obiettivo per contrastare la degenerazione del muscolo scheletrico legata all’età e chiarisce i meccanismi molecolari che determinano l’invecchiamento del muscolo scheletrico, ma identifica anche SIRT5 come potenziale bersaglio terapeutico.
Fonte: Nature Metabolism