Studio dei processi cellulari che mediano la regolazione della massa muscolare

Referente: Prof. Segatto Marco

Gruppo di lavoro

  • Dott.ssa Mayra Colardo (Università degli Studi del Molise);
  • Dott.ssa Noemi Martella (Università degli Studi del Molise).

Descrizione

L’attività di ricerca si incentra sullo studio dei meccanismi alla base della regolazione della massa muscolare. Nello specifico, l’attenzione si focalizza sui processi cellulari che mediano la rigenerazione muscolare e l’atrofia muscolare, con particolare riferimento ai contesti fisiopatologici che si verificano nella cachessia neoplastica, nella mioatrofia neurogena e nella distrofia muscolare di Duchenne. In tale ambito, molecole di sintesi o naturali vengono somministrate per valutarne il loro possibile ruolo terapeutico. L’esecuzione dei progetti di ricerca si avvale dell’impiego di modelli sperimentali cellulari (linee cellulari immortalizzate e colture primarie) che riproducono la fisiologia muscolare e la perdita di omeostasi. Gli studi su coltura cellulare vengono inoltre affiancati da analisi eseguite su modelli in vivo (topi e ratti) che mimano i contesti fisiologici e patologici di interesse. Le attività di ricerca prevedono l’utilizzo delle più comuni metodologie di laboratorio, includendo approcci genetico/molecolari (qRT-PCR, ChIP, trasfezioni), biochimici/immunoenzimatici (Western blot, ELISA) e morfologici (immunofluorescenza, immunoistochimica).

Impatto

La funzionalità del muscolo scheletrico e la preservazione della massa muscolare risultano fondamentali per garantire non solo le capacità locomotorie, ma anche per determinare il complessivo stato di benessere di un individuo. Infatti, dati di letteratura hanno evidenziato come il tessuto muscolare sia in grado di produrre numerose molecole segnale, definite globalmente “miochine”, capaci di modulare l’omeostasi dell’intero organismo. Conseguentemente, alterazioni nei processi che concorrono alla rigenerazione e all’atrofia delle fibre muscolari sono spesso causa di contesti patologici che condizionano fortemente la qualità della vita dei pazienti. L’identificazione dei meccanismi cellulari che regolano tali processi risulta quindi di fondamentale importanza per disegnare nuove terapie utili a contrastare la perdita e la funzionalità del tessuto muscolare che si verificano in condizioni patologiche, come la cachessia neoplastica, l’atrofia da denervazione e le distrofie muscolari.

Pubblicazioni

1 Pallottini V, Colardo M, Tonini C, Martella N, Strimpakos G, Colella B, Tirassa P, Bartolomeo SD, Segatto M. ProNGF/p75NTR Axis Drives Fiber Type Specification by Inducing the Fast-Glycolytic Phenotype in Mouse Skeletal Muscle Cells. Cells. 2020 Oct 2;9(10):2232. doi: 10.3390/cells9102232. PMID: 33023189; PMCID: PMC7599914.
2 Segatto M, Szokoll R, Fittipaldi R, Bottino C, Nevi L, Mamchaoui K, Filippakopoulos P, Caretti G. BETs inhibition attenuates oxidative stress and preserves muscle integrity in Duchenne muscular dystrophy. Nat Commun. 2020 Nov 30;11(1):6108. doi: 10.1038/s41467-020-19839-x. PMID: 33257646; PMCID: PMC7705749.
3 Segatto M, Fittipaldi R, Pin F, Sartori R, Dae Ko K, Zare H, Fenizia C, Zanchettin G, Pierobon ES, Hatakeyama S, Sperti C, Merigliano S, Sandri M, Filippakopoulos P, Costelli P, Sartorelli V, Caretti G. Epigenetic targeting of bromodomain protein BRD4 counteracts cancer cachexia and prolongs survival. Nat Commun. 2017 Nov 22;8(1):1707. doi: 10.1038/s41467-017-01645-7. PMID: 29167426; PMCID: PMC5700099.
4 Trapani L, Segatto M, La Rosa P, Fanelli F, Moreno S, Marino M, Pallottini V. 3-hydroxy 3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibition impairs muscle regeneration. J Cell Biochem. 2012 Jun;113(6):2057-63. doi: 10.1002/jcb.24077. PMID: 22274883.
5 Trapani L, Melli L, Segatto M, Trezza V, Campolongo P, Jozwiak A, Swiezewska E, Pucillo LP, Moreno S, Fanelli F, Linari M, Pallottini V. Effects of myosin heavy chain (MHC) plasticity induced by HMGCoA-reductase inhibition on skeletal muscle functions. FASEB J. 2011 Nov;25(11):4037-47. doi: 10.1096/fj.11-184218. Epub 2011 Jul 28. PMID: 21798954.