Il gene dei muscoli

Ricerche condotte, anche grazie a Telethon, presso l'Istituto di Neurobiologia e Medicina Molecolare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (INMM – Cnr) di Roma hanno messo in luce il meccanismo d'azione del gene PC4 nella rigenerazione del muscolo. I risultati dello studio sono pubblicati sulla Rivista Molecular and Cellular Biology
È stato identificato il meccanismo di funzionamento del gene PC4, un gene essenziale alla rigenerazione del muscolo scheletrico. Ad individuarne il ruolo fondamentale nell'attivazione del complesso meccanismo con cui la fibra del muscolo si rigenera è stato un gruppo di ricercatori, coordinato da Felice Tirone, dell'Istituto di neurobiologia e medicina molecolare (Inmm) del Cnr di Roma. Nella distrofia muscolare, malattia di origine genetica, la miofibra, elemento che conferisce al muscolo la sua capacità contrattile, va incontro a degenerazione e morte. Questo fenomeno porta alla sostituzione delle fibre muscolari con tessuto fibroso incapace di contrarsi, anche se contrastato in parte dalla rigenerazione compensativa dovuta alle cellule staminali del muscolo adulto, dette cellule satelliti.
“Queste cellule sono dotate della capacità di moltiplicarsi in seguito ad un trauma o a malattia degenerativa del muscolo e di riparare le fibre muscolari danneggiate - spiega Tirone – E in questo meccanismo, un ruolo chiave lo ha il fattore di trascrizione MyoD, che attiva una “cascata” di geni miogenici. Ma senza il gene PC4 le fibre muscolari risultano più piccole. Si ha, cioè, una situazione simile a quella della distrofia e la rigenerazione risulta gravemente compromessa”.
Gli studi condotti nel laboratorio CNR hanno consentito di scoprire che il gene PC4, nella rigenerazione del muscolo, funziona come un interruttore biologico che dà via libera al flusso di espressione genica che viene attivato da MyoD. “In sintesi, il gene PC4 coattiva MyoD, rimuovendo l'inibizione di un regolatore negativo di MyoD, la istone deacetilasi 4 (HDAC4). È noto che un trattamento con inibitori farmacologici delle deacetilasi induce ipertrofia del muscolo favorendo la maturazione delle cellule satelliti. Il ruolo del gene PC4 è, quindi, quello di rimuovere l'inibizione esercitata da HDAC4 facendo, fisiologicamente, quello che si ottiene con i farmaci, inibitori delle deacetilasi”.
“ Questi risultati – conclude Tirone – suggeriscono che PC4 stimoli le cellule satelliti a generare nuovo muscolo e che si possa quindi cercare di sfruttare l’attività di PC4 per migliorare la limitata efficienza rigenerativa delle cellule satelliti da usare per i trapianti, nella terapia delle distrofie muscolari”.
La ricerca è stata realizzata con il supporto finanziario di Telethon, del Progetto strategico Oncologia del Cnr e del Progetto europeo FP5 Brain development disorder and repair.