La debolezza muscolare è uno dei primi effetti dell’avanzare dell’età: via via che passano gli anni, si avverte di avere meno forza nelle braccia, nella presa delle mani, per esempio, compiendo semplici azioni come aprire un barattolo. E considerato l’allungamento della aspettativa di vita che si è registrato negli ultimi decenni, con conseguente aumento della popolazione anziana in tutto il mondo, questo aspetto dell’invecchiamento è destinato ad assumere un ruolo crescente sulla qualità della vita delle persone. Ora uno studio finanziato dall’Istituto Pasteur-Italia, Fondazione Roma e ASI ha messo a fuoco alcuni meccanismi biologici coinvolti in questo processo aprendo nuove prospettive per lo sviluppo di specifici approcci terapeutici per contrastare la debolezza muscolare associata all’invecchiamento, e chissà forse anche gli effetti sull’organismo umano della permanenza nello spazio, esperienza che in un futuro prossimo potrebbe riguardare non solo gli astronauti di professione.
Cos’è la sarcopenia o debolezza muscolare
La debolezza muscolare o sarcopenia è la perdita di massa muscolare scheletrica associata a una riduzione della forza, spesso accompagnata dall’alterazione delle giunzioni neuromuscolari, con conseguente compromissione della comunicazione tra sistema nervoso e tessuto muscolare. Tra le sue conseguenze, ci sono instabilità posturale, alterazioni del sistema di termoregolazione, ridotta produzione basale di energia. È importante quindi mantenere funzionanti e in salute i muscoli anche nell’età senile per aumentare la qualità stessa della vita delle persone anziane.
Il fattore di crescita IGF-1
Per fare luce sui meccanismi alla base dell sarcopenia, lo studio, coordinato dal gruppo di ricerca di Antonio Musarò dell’Università Sapienza di Roma, ha analizzato il fattore di crescita IGF-1, che ha un ruolo fondamentale per il differenziamento delle cellule muscolari. In particolare sono stati definiti 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.
Contrastare la debolezza muscolare
“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 anziani”.
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 sia per il mantenimento dell’integrità delle giunzioni neuromuscolari che garantiscono la funzionalità muscolare e l’interazione tra muscolo e nervo.
Ricerca d’eccellenza
Lo studio è stato finanziato dall’Istituto Pasteur-Italia, dalla Fondazione Roma, dall’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
Foto di copertina: Christian Northe da Pixabay
