Nuove conoscenze sul deperimento muscolare
L’atrofia muscolare, una grave perdita progressiva di massa muscolare intorno allo scheletro, è una condizione debilitante per la salute umana che porta alla debolezza dei muscoli e alla disabilità. I trattamenti attualmente disponibili puntano a rallentare lo sviluppo di questa patologia, per la quale non esiste ancora una vera e propria cura in parte perché il deperimento muscolare non ha un’unica causa. «La perdita di massa muscolare è l’esito finale di un fenomeno complesso nel quale numerosi input di diverso tipo contribuiscono allo sviluppo dell’atrofia muscolare», spiega Andrea Armani, borsista post-dottorato Marie Curie attivo presso l’Università di Padova. «Affrontare il fenomeno nel suo complesso risulta pertanto piuttosto complicato, soprattutto perché non sono tuttora disponibili conoscenze approfondite in merito ai meccanismi molecolari attivati nelle condizioni di deperimento muscolare», aggiunge. Nell’ambito del progetto Myo_LysoZOOM, Armani si è proposto di colmare questa lacuna conoscitiva ampliando le nostre conoscenze sui meccanismi alla base del mantenimento e della regolazione della massa muscolare e della salute.
Approfondire la misteriosa firma lisosomiale nel deperimento muscolare
La ricerca di Armani, finanziata dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha messo a fuoco una relazione specifica tra l’atrofia muscolare e la segnalazione dei lisosomi, ovvero organuli delle cellule la cui funzione, fino a poco tempo fa, si riteneva dovesse limitarsi alla distruzione e alla rimozione dei componenti di scarto. «Nell’ultimo decennio e mezzo circa è stato appurato che i lisosomi non sono solamente basi degradative, ma anche stazioni fondamentali per la segnalazione e la crescita delle cellule», dichiara Armani. Questa ricerca ha dimostrato che i lisosomi agiscono come poli di segnalazione modificando le indicazioni intracellulari in risposta a fattori ambientali, ad esempio mediante la regolazione dell’anabolismo e del catabolismo cellulare (rispettivamente l’aggregazione e la disgregazione delle molecole). Dato che l’equilibrio tra questi due processi determina la massa muscolare, Armani e i suoi colleghi hanno voluto approfondirne l’esatta funzione nell’omeostasi muscolare. Il team ha condotto una serie di esperimenti implementando una metodologia innovativa per purificare gli organuli da diverse condizioni di deperimento muscolare, con l’obiettivo di chiarirne il contenuto e le interazioni. «Abbiamo quindi cercato di decodificare la misteriosa firma lisosomiale che controlla la massa muscolare in contesti di salute e di malattia», osserva.
Risultati inaspettati nella funzione lisosomiale
Secondo quanto spiegato da Armani, la scoperta più importante è stata che alcune caratteristiche cellulari alla base del controllo della bioenergetica delle cellule sono arricchite nei lisosomi o in parti specifiche; ulteriori dettagli al riguardo, tuttavia, non potranno essere rivelati fino alla pubblicazione della ricerca, che avverrà più avanti nel corso dell’anno. «Il risultato principale è stato riscoprire, o meglio risolvere, un vecchio processo citosolico a livello della superficie lisosomiale», afferma il ricercatore riferendosi al citosol, un liquido presente nella maggior parte delle cellule. «Ciò è stato possibile solo grazie ai progressi metodologici che ho ottimizzato, fondamentali per risolvere i processi biologici in essere sulla superficie di questi organuli, che sarebbero andati persi impiegando i metodi tradizionali.»
Dare seguito alla ricerca sul deperimento muscolare
Ora che il progetto Myo_LysoZOOM è terminato, Armani utilizzerà i dati e i risultati ricavati come punto di partenza di una nuova linea di ricerca, volta a chiarire segnali lisosomiali inediti che rivestono importanza per la fisiologia muscolare. «Mi assumerò la responsabilità di guidare questo filone di ricerca e al momento sto lavorando all’Università di Zurigo, dove studio le aberrazioni della segnalazione lisosomiale alla base della malattia di Pompe », osserva Armani. Il ricercatore si aspetta che i risultati siano utili alla più ampia comunità scientifica, in quanto rappresentano il primo atlante degli eventi di segnalazione lisosomiale o dei segnali nel muscolo scheletrico. «Speriamo che tutti questi risultati costituiscano la base per lo sviluppo di nuove terapie che affrontino diverse patologie muscolari, nell’ambito di un approccio fondato sulla conoscenza più personalizzato», conclude Armani.
Parole chiave
Myo_LysoZOOM, lisosoma, firma, deperimento muscolare, funzione, ricerca
