Blocco della miostatina per potenziare i muscoli

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Secondo uno studio condotto su modelli murini, sopprimere la produzione della proteina miostatina aumenterebbe la massa muscolare e porterebbe a miglioramenti significativi della funzionalità di cuore e reni.

Il primo passo è quello di credere realmente che diventare grandi e massicci sia possibile.” – Arnold Schwarzenegger

Il problema

L’atrofia muscolare è una riduzione della massa dei muscoli striati che ne determina una parziale o completa perdita di funzione. La principale conseguenza dell’atrofia è la debolezza muscolare (astenia), poiché la forza che può essere generata da un muscolo dipende (sebbene non esclusivamente) dalla sua massa.

Le cause di questo processo possono essere fisiologiche (come accade, ad esempio, nell’invecchiamento – sarcopenia senile) o patologiche.

L’atrofia muscolare riduce la qualità di vita impedendo al soggetto che ne soffre di svolgere le normali attività quotidiane (come camminare) o aggravando i rischi di incidenti durante l’esecuzione delle stesse.

Cos’è la miostatina?

La miostatina è una proteina scoperta nel 1997 dagli scienziati McPherron e Se-Jin Lee durante studi sulla differenziazione e proliferazione cellulare.

È prodotta soprattutto dalle cellule del muscolo scheletrico (alcuni studi hanno rilevato la sua presenza anche nel tessuto adiposo, cardiaco e osseo).

Si tratta di un inibitore dello sviluppo muscolare e più basso è il suo livello, maggiore sarà lo sviluppo muscolare.

In un esperimento su topi omozigoti per l’assenza della proteina, questi hanno presentato uno sviluppo muscolare superiore rispetto ai topi eterozigoti, (portatori di un solo gene mutato) e a quelli normali. La dimensione corporea era superiore del 30%, il muscolo si presentava ipertrofico ed il peso 2 o 3 volte maggiore rispetto alle cavie naturali. Successivamente l’analisi istologica ha evidenziato un aumento sia della dimensione delle singole cellule muscolari (ipertrofia) sia del loro numero (iperplasia). Contemporaneamente si è registrata una lieve diminuzione del tessuto adiposo mentre fertilità e durata della vita sono rimaste pressoché invariate.

Lo studio

I ricercatori dell’Università di Augusta, nello stato americano della Georgia, hanno allevato quattro gruppi di topi, magri ed obesi, che erano geneticamente programmati per produrre livelli non inibiti di miostatina o per essere completamente privi della proteina.

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Come previsto, i topi senza miostatina sono diventati marcatamente più muscolosi.

I topi obesi incapaci di produrre miostatina rimanevano grassi, ma erano anche più forti e mostravano funzionalità cardiaca e metabolica pari alle loro controparti magre. Per di più, erano in condizioni nettamente migliori rispetto ai topi obesi con produzione di miostatina senza restrizioni.

Sebbene la ricerca sia stata condotta su topi, il team spera che in futuro possa portare a trattamenti su umani.

L’obiettivo della ricerca, secondo il principale investigatore Joshua T. Butcher, sarebbe quello di creare un farmaco che riproduca l’effetto dell’esercizio e protegga dall’obesità.

Possibili applicazioni

Questa scoperta scoperta ha aperto nuovi orizzonti nella cura delle malattie muscolari e cardiache, nello sport e nell’allevamento del bestiame. Pensiamo per esempio alla possibile rigenerazione muscolare in seguito ad un infortunio, oppure alla rigenerazione del miocardio in seguito ad un infarto.

Recentemente ha suscitato particolare interesse l’applicazione degli inibitori della miostatina nella cura della distrofia muscolare.

L’atrofia muscolare generalizzata costituisce una possibile complicanza o comorbidità di diverse patologie, quali i tumori maligni, l’AIDS, lo scompenso cardiaco congestizio, la BPCO, l’insufficienza renale cronica in stadio avanzato e le ustioni gravi; in tutti questi casi, essa può rientrare in un quadro di cachessia (condizione di grave deperimento con ipercatabolismo), generalmente associato a prognosi infausta.

La ricerca attuale si sta concentrando sullo studio e sullo sviluppo di queste potenzialità ma vi sono ancora molte ipotesi e poche certezze. Gli studi sul ruolo della miostatina nell’organismo umano sono pochi, spesso discordanti, e ancora in attesa di conferma.

Obesità

Una particolare categoria a rischio, sempre maggiormente rappresentata, sono i soggetti obesi. Gli studi suggeriscono che le persone obese producono più miostatina, rendendo ancora più difficile per loro sviluppare muscoli. Dato che l’esercizio fisico è il principale trattamento in questa patologia, si viene così a creare un circolo vizioso attraverso il quale una persona diventa intrappolata nell’obesità.

La miostatina si è dimostrata in questo studio essere un target molto promettente per la protezione dalla disfunzione cardio-metabolica presente nei soggetti obesi. Nel nostro topo muscoloso obeso, infatti, nonostante la piena presentazione dell’obesità, sembra che molte di queste patologie chiave siano state parzialmente prevenute.

Curiosità

La caratteristica peculiare della razza bovina Piemontese (Fassona) – oggi utilizzata principalmente come razza specializzata da carne ad alta resa di macellazione e alte percentuali di tagli di prima categoria – è la presenza del carattere dell’ipertrofia muscolare, dovuta proprio ad una mutazione del gene che codifica la miostatina. Si manifesta con un maggiore accrescimento muscolare (spalla, groppa e coscia). Verso la fine del XIX secolo è documentata in Piemonte l’individuazione di questa mutazione genetica. Gli animali che ne erano portatori venivano identificati in piemontese come “dla fasson” (da cui il termine Fassona).

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