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I ricercatori del Columbia University Medical Center hanno scoperto il meccanismo biologico che
è dietro all'indebolimento dei muscoli, legato all'invecchiamento, ed hanno identificato un farmaco che potrebbe aiutare ad invertire il processo.
Invecchiando i muscoli scheletrici tendono ad asciugarsi e ad indebolirsi, un fenomeno noto
come sarcopenia. Il processo inizia intorno ai 40 anni ed accelera dopo i 75, ed è la maggiore causa di disabilità per gli anziani.
L'esercizio può aiutare a contrastarne l'azione, e non vi sono trattamenti consolidati.
Secondo lo studio
condotto sui topi, la sarcopenia avviene quando vi è una fuoriuscita di calcio da un gruppo di proteine, all'interno di cellule del muscolo, chiamate recettori della rianodina.
Queste perdite innescano una catena di eventi che, alla fine, limita la capacità di contrarsi delle fibre muscolari. E' quanto riporta Andrew R. Marks, M.D., chairman e professor of physiology and cellular biophysics, the Clyde and Helen Wu Professor of Medicine, e director del Wu Center for Molecular Cardiology al Columbia University Medical Center (CUMC).
I recettori della rianodina, che sono canali per il calcio che si trovano in vari tessuti, sono stati l'oggetto degli studi del Dr. Marks dal 1989. Nel 2009 ha dimostrato che perdite in questi canali contribuiscono anche alla Distrofia di Duchenne, malattia genetica caratterizzata da un rapido indebolimento progressivo dei muscoli con esito letale.
Avendo sia la distrofia muscolare che la sarcopenia alcuni punti in comune, il Dr. Marks ha sospettato che la perdita dei recettori della rianodina fosse coinvolta nella perdita muscolo scheletrica legata all'invecchiamento, oggetto di questo studio.
Spiega il Dr. Marks che questo è un concetto completamente nuovo, il danno che si ha nell'invecchiamento è molto simile a quello che si ha nella distrofia muscolare: in pratica, invecchiando, sviluppiamo, essenzialmente, una forma di distrofia muscolare acquisita.
Sia il processo di invecchiamento che la genetica distrofia muscolare, provocano un aumento della produzione di radicali liberi dell'ossigeno, molecole molto reattive e pericolose.
Daniel C. Andersson, M.D., Ph.D., un postdoctoral fellow in fisiologia e biofisica cellulare al CUMC, autore dello studio, spiega che dai dati sembra che si crei un circolo vizioso nel quale i radicali liberi fanno perdere il calcio ai recettori della rianodina, il calcio avvelena i mitocondri, organelli che forniscono energia alle cellule, portando ad un ancora maggiore rilascio di radicali liberi. Ciò, per contro, causa una maggiore perdita di calcio. Con meno calcio disponibile per la contrazione il muscolo diventa più debole.
Lo studio si è occupato anche di una possibile terapia per la sarcopenia: un farmaco sperimentale chiamato s107, sviluppato dal Dr. Marks ed i suoi colleghi, che agisce stabilizzando la proteina calstabin 1, che si lega con i recettori della rianodina e previene le perdite di calcio.
Nello studio, a dei topi di 24 mesi, che corrispondono ad un'età di circa 70 anni negli uomini, è stato somministrato l's107 per 4 settimane. I topi hanno mostrato un significativo miglioramento sia della forza che della capacità di fare esercizio dei muscoli, rispetto a quelli non trattati, di controllo. Il Dr. Andersson spiega che, durante l'esercizio volontario, i topi correvano più lontano e più velocemente, ed al
controllo dei muscoli, questi erano più forti del 50%.
Il farmaco non ha avuto alcun effetto su topi più giovani con recettori della rianodina normali.
Con un farmaco simile sono in corso esperimenti in fase II clinica, per il trattamento dell'insufficienza cardiaca.
Conclude il Dr. Marks: "La maggior parte dei ricercatori nel campo dell'invecchiamento
ha sostenuto che il modo per incrementare la forza muscolare è costruire massa muscolare, utilizzando terapie come il testosterone, l'ormone della crescita ed il fattore-1 di crescita insulino-simile. Ma un aumento della massa muscolare non è necessariamente accompagnato da un incremento nella funzione muscolare. I nostri risultati suggeriscono che si può incrementare la funzione muscolare fermando le perdite di calcio. Ed infatti, trattando i topi anziani con l'S107 ha rafforzato i muscoli senza aumentarne la dimensione, almeno per le 4 settimane del trattamento."
Lo studio del Dr. Marks è
intitolato: “Ryanodine Receptor Oxidation Causes Intracellular Calcium Leak and Muscle Weakness in Aging.”
Oltre al Dr. Andersson, altri co-autori sono Mathew J. Betzenhauser, Steven Reiken, Albano C. Meli, Alisa Umanskaya, Wenjun Xie, Takayuki Shiomi, e Ran Zalk at CUMC, e Alain Lacampagne alla Universités Montpellier, Montpellier, France.
A.R. Marks è consulente per la ARMGO Pharma, Inc., una società
biofarmaceutica che ha ottenuto dalla Columbia University la licenza esclusiva mondiale per la tecnologia dei recettori della rianodina. I farmaci della società
noti come "rycals" sono una nuova classe di agenti orali che agiscono sui recettori della rianodina per riparare le perdite di calcio associate con malattie croniche.
Per saperne di più sulla società e sulla fase sperimentale del farmaco vedi la versione in inglese di questa notizia.
Fonte
Columbia University Medical Center
(MDN)
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