Myokine migliora sia la proliferazione dei mioblasti che la forza contrattile dei miotubi
Tokyo, Giappone – Scienziati della Tokyo Metropolitan University hanno scoperto che una proteina chiamata subunità B del fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF-B) viene continuamente secreta dalle cellule muscolari scheletriche e aiuta a riparare i muscoli incoraggiando la proliferazione dei mioblasti (cellule staminali muscolari). Inaspettatamente, hanno scoperto che il PDGF-B aiuta anche la crescita delle fibre muscolari. Hanno confermato che ciò corrispondeva a fibre che si contraevano più fortemente. Le loro scoperte promettono terapie rivoluzionarie per il trattamento dell’atrofia muscolare e delle lesioni.
CREDITO: Università metropolitana di Tokyo
Le miochine sono piccole proteine ??secrete dalle cellule muscolari scheletriche. Hanno una vasta gamma di funzioni e possono agire su cellule sia vicine che lontane da dove sono prodotte. Un quadro completo di come le miochine influenzano i processi cellulari è tutt’altro che chiaro, ma si ritiene che svolgano un ruolo importante nelle funzioni corporee legate all’esercizio, in particolare nel mantenimento del tessuto muscolare.
Un team guidato dal professore associato Yasuko Manabe della Tokyo Metropolitan University ha studiato come le miochine influenzano il comportamento delle cellule muscolari. Attraverso esperimenti approfonditi, hanno scoperto che una miochina nota come subunità B del fattore di crescita derivato dalle piastrine, o PDGF-B, viene secreta dai muscoli scheletrici in modo costitutivo, cioè senza alcuno stimolo. Per capire quale ruolo svolge, hanno preso i mioblasti, cellule precursori che si differenziano in fibre muscolari, e li hanno esposti al PDGF-B. Sono stati in grado di dimostrare chiaramente che il PDGF-B ha indotto una maggiore proliferazione dei mioblasti.
Curiosamente, hanno anche scoperto che il PDGF-B ha colpito le cellule che si erano già differenziate. Hanno preso i miotubi, uno stadio di sviluppo delle fibre muscolari, e li hanno esposti alla stessa miochina. I miotubi trattati in questo modo hanno mostrato una maturazione significativamente maggiore, aumentando visibilmente di diametro sotto l’osservazione al microscopio. Hanno anche espresso più catena pesante della miosina, una parte fondamentale della struttura proteica della miosina, il motore molecolare responsabile della contrazione muscolare. Utilizzando una tecnica recentemente sviluppata basata sull’osservazione di come i miotubi reagiscono a un impulso elettrico, è stato dimostrato che ciò corrisponde direttamente a una maggiore forza contrattile. Pertanto, il PDGF-B non solo aiuta a creare più muscoli, ma li rende più forti. Ma questo non significa che entrambi i processi vengano accelerati in modo casuale. Hanno notato sottili differenze nelle vie di segnalazione del PDGF-B tra miotubi e mioblasti; il team ritiene che queste differenze possano essere coinvolte nel passaggio delle cellule da una fase di proliferazione a una in cui stanno maturando.
Il lavoro del team mostra chiaramente che il PDGF-B è coinvolto nella rigenerazione muscolare e costituisce un grande balzo in avanti per lo sviluppo di trattamenti efficaci per lesioni muscolari e atrofia, nonché regimi per migliorare le prestazioni muscolari.
Questo lavoro è stato sostenuto dalla Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI Grants-in-Aid for Scientific Research [Grant Number JP 17H02159, JP 26242068 and 18H04086], il Promotion of Science Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers [ JSPS NEXT Program Number LS102], il fondo di ricerca strategico della TMU per progetti di ricerca innovativi e una sovvenzione per la ricerca avanzata del governo metropolitano di Tokyo [R2-2].