È noto che normalmente diversi tipi di esercizio incoraggiano la formazione di differenti tipi di fibre muscolari, o le cellule che compongono i muscoli. Le fibre muscolari a contrazione lenta supportano attività di resistenza come la corsa a lunga distanza, mentre le fibre a contrazione rapida sono necessarie per movimenti brevi e potenti come quelli coinvolti nel sollevamento pesi.
I ricercatori dell’Università di Tsukuba in Giappone, in un nuovo studio pubblicato nella rivista Cell Reports, nel gettare nuova luce su una famiglia di proteine coinvolte nello sviluppo di questi tipi di fibre muscolari, nella specificazione delle fibre muscolari a contrazione rapida, hanno chiarito il ruolo di un gruppo di proteine noto come la grande famiglia del fattore di trascrizione Maf.
L’esercizio aerobico incoraggia le fibre muscolari ad adattare un’identità “lenta”, mentre l’inattività prolungata, come quella vissuta dagli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale, incoraggia le fibre muscolari ad adattare un’identità “veloce”.
Il gruppo di ricerca dell’Università di Tsukuba in precedenza aveva scoperto che l’espressione della grande famiglia Maf è influenzata da diversi carichi gravitazionali, questi risultati hanno portato i ricercatori a studiare ulteriormente il ruolo della grande famiglia Maf nello sviluppo dei tipi di fibre muscolari.
Satoru Takahashi tra gli autori dello studio, ha affermato:
«Abbiamo scoperto che gli animali sottoposti a un modello di microgravità esprimevano livelli significativamente più elevati di grandi Maf nei loro muscoli scheletrici. Ciò sembrava indicare che i grandi Maf sono indotti nei muscoli che subiscono una transizione delle fibre muscolari da lenta a veloce».
I ricercatori hanno progettato un modello murino in cui tre membri della famiglia Maf, Mafa, Mafb e Maf, sono stati inattivati nei muscoli scheletrici, questi topi “triplo knockout“ (TKO), hanno mostrato una significativa riduzione della massa muscolare a contrazione rapida rispetto ai topi di controllo, mentre la massa muscolare a contrazione lenta sembrava essere comparabile nei topi TKO e di controllo. Inoltre, i topi TKO nei muscoli a contrazione rapida, mancavano di un sottotipo specifico di fibra nota come tipo IIb.
Ryō Fujita autore principale dello studio ha affermato:
«I topi TKO avevano una forza di presa media significativamente inferiore, ma potevano correre più a lungo su un tapis roulant rispetto ai topi di controllo, il che implica che in assenza di una grande espressione di Maf, si è verificata una conversione delle fibre muscolari più veloce in lenta. Inoltre, la sovraespressione delle grandi Maf nei muscoli delle gambe dei topi, ha portato a un aumento significativo delle miofibre di tipo IIb».
I ricercatori hanno detto che questo studio è il primo a identificare le grandi proteine Maf come regolatori specifici della formazione di fibre muscolari a contrazione rapida di tipo IIb.
La scoperta può fornire nuove informazioni su come – durante l’invecchiamento nei mammiferi -, si verifica la transizione delle fibre muscolari da veloce a lenta, e rivelare anche potenziali bersagli per lo sviluppo di terapie per il trattamento dei disturbi muscolari che coinvolgono fibre muscolari a contrazione rapida.
