Scoperto un processo chiave dell’invecchiamento muscolare

Un cammino biochimico cruciale per l’invecchiamento dei muscoli è stato scoperto da un gruppo di ricercatori dell’Università della California a Berkeley (UCSB), aprendo la strada a manipolazioni dello stesso cammino che potrebbero in futuro consentire di ripristinare i meccanismi di riparazione e di rinnovamento persi con l’età.

Precedenti studi condotti dallo stesso gruppo, guidato da Irina Conboy, che fa parte anche del Berkeley Stem Cell Center e del California Institute for Quantitative Biosciences (QB3), avevano messo in luce  la capacità delle cellule staminali adulte di riparare e sostituire il tessuto muscolare danneggiato grazie a un meccanismo governato da segnali molecolari inviati dal tessuto circostante. Sono proprio questi segnali quelli che vengono a mancare con l’avanzare dell’età, precludendo il ricambio delle cellule dei muscoli.

Un’altra, precedente ricerca aveva permesso di scoprire, inoltre, che le cellule staminali sono dotate di un recettore chiamato Notch, che ne innesca la crescita quando viene attivato. Le stesse cellule hanno anche un recettore per la proteina TGF-beta che, quando attivata in eccesso, stabilisce una reazione a catena che infine inibisce la capacità della cellula di dividersi.

Nell’articolo da loro pubblicato sulla rivista EMBO Molecular Medicine, i ricercatori spiegano che nei topi l’invecchiamento è in parte associato con il progressivo declino dei Notch e all’incremento dei livelli di TGF-beta, che infine bloccano la capacità delle cellule staminali di ricostruire in modo efficace i tessuti dell’organismo.

Inoltre, quest’ultimo studio rivela come nel muscolo umano siano attivati gli stessi cammini biochimici e mostra altresì per la prima volta che la chinasi MAP (mitogen-activated protein), un fattore di regolazione per l’attività del Notch essenziale anche per la riparazione del muscolo umano, viene resa inattiva nel tessuto invecchiato.

La chinasi MAP (MAPK) è una molecola familiare ai biologi poiché è un enzima importante per la formazione degli organi in diverse specie animali, dai nematodi ai moscerini della frutta, fino ai topi. Nel caso de muscoli umani delle persone anziane, i livelli di MAPK sono bassi, e perciò il “cammino Notch” non viene attivato, con la conseguenza che le cellule staminali non sono più in grado di svolgere il compito di rigenerazione muscolare.

Tale circostanza è confermata dall’osservazione che, quando i livelli di MAPK vengono inibiti artificialmente, anche i muscoli umani giovani non sono più in grado di rigenerarsi. Il contrario, invece, si verifica quando si mettono tessuti muscolari di anziani in una soluzione in cui viene forzata l’attivazione della MAPK, come hanno fatto i ricercatori. In tal caso, la capacità rigenerativa del muscolo vecchio viene migliorata in modo significativo.

“Il fatto stesso che il cammino MAPK siano stato conservato nel corso dell’evoluzione, dai vermi nematodi agli esseri umani, dimostra l’importanza della sua funzione”, ha commentato la Conboy. “Ora sappiamo che esso riveste un ruolo cruciale nella regolazione e nell’evoluzione della rigenerazione tissutale. In termini pratici, sappiamo che per aumentare la rigenerazione del muscolo umano invecchiato e ristabilire la salute del tessuto, è possibile avere come obiettivo il cammino MAPK oppure il cammino Notch. L’obiettivo finale, ovviamente, è passare dalla ricerca di laboratorio ai trial clinici.”