Articolo pubblicato su Olympian's News numero 57. ©2003 by Think Muscle, all right reserved
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Titolo
L'espressione mediata da virus del fattore di crescita insulino-simile 1 blocca la riduzione della funzione muscolare legata all'età.

Ricercatori
Elisabeth R. Baron-Davis*, Daria I. Shoturma*, Antonio Musaro, Nadia Rosenthal, H. Lee Sweeney*
*Dipartimento di fisiologia, Scuola di Medicina dell'Università della Pennsylvania, Philadelphia, PA. Centro di ricerca cardiovascolare, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA.

Fonte
Proc Natl Acad Sci USA, 22 dicembre 1998; 95 (26), pp. 15603-7.

Riassunto
Sebbene i meccanismi alla base della perdita muscolare associata all'età non siano del tutto chiari, i ricercatori hanno cercato di moderare la perdita aumentando la capacità rigenerativa del muscolo. Ciò prevedeva l'iniezione di un virus adeno-associato ricombinante che dirigesse la sovraespressione del fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1) nelle fibre muscolari differenziate.
I ricercatori hanno dimostrato che l'espressione dell'IGF-1 favorisce un incremento medio del 15% della massa muscolare e un incremento del 14% della forza nelle cavie adulte e, cosa importante, impedisce i cambiamenti muscolari legati all'età nelle cavie adulte vecchie producendo un aumento del 27% della forza in confronto ai muscoli non iniettati delle cavie vecchie. La massa muscolare e la distribuzione dei tipi di fibre sono rimaste a livelli simili a quelle degli adulti giovani. Questi risultati indicano che il gene transfer dell'IGF-1 nel muscolo potrebbe formare la base di una terapia genetica per l'uomo per prevenire la riduzione della funzione muscolare associata all'età e può essere di beneficio nelle malattie in cui il ritmo del danno ai muscoli scheletrici è accelerato.

Discussione
Non so da dove cominciare. Questo studio ha il potenziale per cambiare completamente il modo in cui invecchiamo. In questo esperimento è stato iniettato nei muscoli di una cavia un virus ricombinante adeno-associato che ha diretto la sovraespressione del fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1) nelle fibre muscolari mature. Il DNA originariamente all'interno del virus è stato rimosso insieme ai marcatori che stimolano la risposta immunitaria. Il codice del DNA per l'IGF-1 è stato poi messo nel virus insieme a un gene promotore per assicurare ritmi di trascrizione alti. I risultati sono stati imponenti.
L'IGF-1 ricopre un ruolo cruciale nella rigenerazione muscolare. L'IGF-1 stimola sia la proliferazione che la differenziazione delle cellule staminali in modo autocrino/paracrino, anche se la differenziazione è quella prevalente. L'IGF-1, quando iniettato localmente, aumenta l'attività delle cellule satellite, il DNA muscolare, il contenuto proteico muscolare, il peso muscolare e l'area della sezione trasversale del muscolo. L'importanza dell'IGF-1 sta nel fatto che tutte le sue apparenti funzioni agiscono per indurre la crescita muscolare con o senza il sovraccarico, anche se si esprime al massimo come promotore della crescita quando combinato con il carico fisico del muscolo.
L'IGF-1 agisce anche come fattore di crescita endocrino avendo un effetto anabolico sui tessuti remoti una volta rilasciato dal fegato nel flusso ematico. L'IGF-1 possiede la proprietà insulino-simile di inibire la disgregazione ma in più può stimolare la sintesi proteica. Gli effetti insulino-simili sono probabilmente dovuti alla similitudine dei percorsi di segnalazione fra l'insulina e l'IGF-1 dopo il legame ai recettori.
La capacità dell'IGF-1 di stimolare la sintesi proteica assomiglia all'azione del GH che ha mostrato in studi separati sui volontari di stimolare la sintesi proteica senza influenzare la disgregazione proteica. Anche se spesso è ritenuto che gli effetti del GH siano mediati attraverso l'IGF-1, non può essere esattamente così. Primo, gli effetti dei due ormoni sono diversi in quanto il GH non influenza la disgregazione proteica. Secondo, l'effetto del GH si verifica con pochi o zero cambiamenti nelle concentrazioni sistemiche di IGF-1. Le iniezioni di GH hanno impedito la perdita muscolare dovuta all'età ma si pensa che ciò sia stato possibile grazie all'IGF-1.
I risultati di questo studio sono simili a quelli di altri studi in cui l'IGF-1 era stato iniettato direttamente nel tessuto muscolare, traducendosi in incrementi della massa e della forza delle cavie. L'uso di un virus come veicolo genico ha un vantaggio nei confronti della semplice iniezione del fattore di crescita. Gli effetti di un solo trattamento virale durano significativamente di più (mesi se non anni) perché la cellula muscolare stessa sovraproduce costantemente il suo IGF-1 dal DNA iniettato.
Il fatto che l'IGF-1 prodotto dai muscoli di queste cavie non abbia raggiunto il flusso ematico è interessante. Le iniezioni sistemiche di IGF-1 non hanno avuto successo nell'indurre questo tipo di effetto anabolico nell'uomo. Inoltre l'IGF-1 prodotto dal fegato è geneticamente diverso da quello prodotto dal tessuto muscolare. Forse fornire DNA aggiuntivo al muscolo per produrre il suo IGF-1 è la chiave per ottenere effetti anabolici e di ringiovanimento specificatamente nei muscoli scheletrici.
In questo studio c'è stata una salvaguardia preferenziale delle fibre muscolari tipo IIb nelle cavie vecchie. Le fibre IIb sono le fibre più sensibili all'ipertrofia muscolare da allenamento e sono anche le prime fibre a sparire con l'avanzare dell'età. Nelle cavie che hanno ricevuto il virus modificato c'è stata anche una salvaguardia dei motoneuroni, producendo un aumento della capacità funzionale. Si pensa che la perdita muscolare dovuta all'età sia secondaria alla riduzione dell'attivazione neurale delle fibre tipo IIb. Impedendo la degenerazione delle unità motorie tipo II, la capacità funzionale potrebbe conservarsi fino in età avanzata. Questa tecnica può anche tornare utile nella prevenzione dell'osteoporosi. Sono necessari altri studi per determinare se l'IGF-1 sta avendo un effetto solo sulle fibre muscolari o anche sui tessuti nervosi.
Infine, è stato interessante anche vedere la crescita muscolare nelle cavie giovani che hanno ricevuto l'iniezione (aumento del 15% della massa muscolare). Questo significa che l'iniezione ha prodotto livelli di IGF-1 ben superiori a quelli a cui il muscolo ha normalmente accesso e non solo una conservazione dei livelli normali. Ricordatevi che ciò non era combinato con l'attività fisica. La crescita dei muscoli iniettati si è verificata anche senza uno stimolo meccanico estremo. Alle cavie è stato semplicemente permesso di correre intorno come fanno solitamente. A causa di questi risultati imponenti, gli autori hanno espresso preoccupazione per l'uso di questa tecnica per aumentare la prestazione o l'aspetto fisico. Questo non è il mio podio personale, quindi non parlerò dell'ipocrisia dell'aspetto cosmetico nella nostra società. Tutto quello che possiamo sperare è che questa tecnica venga usata per curare malattie più importanti come la distrofia muscolare e poi diventare disponibile anche per altri usi.

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