Uno dei primi effetti dell’invecchiamento è la perdita di massa muscolare scheletrica associata a una riduzione della forza. Questo processo, denominato sarcopenia, è spesso accompagnato dall’alterazione delle giunzioni neuromuscolari, con conseguente compromissione della comunicazione tra sistema nervoso e tessuto muscolare. È importante quindi mantenere funzionanti e in salute i muscoli anche nell’età senile per aumentare la qualità stessa della vita delle persone anziane.
Per fare luce su questo meccanismo, un nuovo studio coordinato dal gruppo di ricerca di Antonio Musarò del Dipartimento di Scienze anatomiche istologiche medico legali e dell’apparato locomotore della Sapienza, in collaborazione con l’Istituto Pasteur-Italia, l’Università Cattolica di Roma e il Jackson Laboratory (USA), ha analizzato il fattore di crescita IGF-1, che ha un ruolo fondamentale per il differenziamento delle cellule muscolari.
In particolare sono stati caratterizzati i meccanismi molecolari attraverso cui due forme diverse di IGF-1 (IGF-1Ea e IGF-1Eb), codificate dallo stesso gene ma con azione diversa sulla crescita muscolare, possono ridurre il decadimento muscolare legato all’età. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Aging Cell.
I ricercatori hanno generato due diversi modelli animali in cui il gene codificante per IGF-1Ea e per IGF-1Eb è stato selettivamente espresso nei muscoli volontari di topi normali. Si sono ottenuti quindi due topi geneticamente modificati (uno esprime l’isoforma IGF-1Ea e l’altro l’isoforma IGF-1Eb) che sono stati poi confrontati fra loro e con la controparte normale.
“Il primo dato interessante – spiega Antonio Musarò – è che soltanto l’isoforma IGF-1Ea è in grado di aumentare in modo significativo la massa muscolare, inducendo una ipertrofia muscolare associata a un aumento della forza, mantenuta per tutta la durata della vita dell’animale. Inoltre, i nostri dati – continua Musarò – hanno dimostrato che entrambe le isoforme di IGF-1 sono in grado di contrastare i segni della sarcopenia, cioè del declino della massa e della forza muscolare in età avanzata, aumentando la performance dei topi vecchi”.
La caratterizzazione di questa azione benefica ha rivelato che le due isoforme analizzate mantengono inalterati alcuni processi normalmente colpiti durante l’invecchiamento, come per esempio l’autofagia, processo fisiologico fondamentale per la sopravvivenza che la cellula utilizza per degradare le componenti danneggiate.
L’attivazione di questi meccanismi molecolari è essenziale sia per la produzione di nuovi mitocondri funzionali, che per il mantenimento dell’integrità delle giunzioni neuromuscolari che garantiscono la funzionalità muscolare e l’interazione tra muscolo e nervo.
Lo studio, possibile grazie ai finanziamenti dell’Istituto Pasteur-Italia, Fondazione Roma, Agenzia spaziale italiana (Asi) e progetti ricerca d’interesse di Ateneo, apre nuove prospettive per disegnare specifici approcci terapeutici per contrastare la debolezza muscolare associata all’invecchiamento e soddisfa anche i requisiti “excellent science” e “better society” previsti dal programma europeo Horizon 2020.
Riferimenti:
Effects of IGF?1 isoforms on muscle growth and sarcopenia – Ascenzi F, Barberi L, Dobrowolny G, Villa Nova Bacurau A, Nicoletti C, Rizzuto E, Rosenthal N, Scicchitano BM, Musarò A. – Aging Cell 2019; e12954.
DOI: https://doi.org/10.1111/acel.12954
