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- Categoria: Scienze 2020
- Pubblicato: Giovedì, 12 Novembre 2020 10:37
Due ricerche internazionali guidate dall'università di Torino rivelano l’importanza della glutammina nella risposta infiammatoria causata da tumore o da un danno degenerativo tissutale
Invecchiamento muscolare
e possibili cure
12.11.20 - Rigenerazione del muscolo e inibizione dei tumori: aperte nuove strade di cura dell’invecchiamento muscolare. Le ricerche - contenute in due lavori pubblicati su prestigiose riviste scientifiche internazionali, Nature il 28 ottobre e EMBO Molecular Medicine il 28 agosto - sono guidate dal prof. Massimiliano Mazzone (docente straordinario al Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute di UniTo (direttrice Fiorella Altruda) e afferente al VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology - Lovanio, Belgio) che con il suo team di studiosi ha dimostrato come il metabolismo della glutammina con la sua capacità di influire sulla rigenerazione delle fibre muscolari e sull’inibizione delle metastasi tumorali apre nuove prospettive per la cura dell’invecchiamento muscolare .
In particolare nel lavoro pubblicato su Nature ("Macrophage-derived glutamine boosts satellite cells and muscle regeneration"), si dimostra l'esistenza di un dialogo metabolico tra un tipo di cellule infiammatorie, chiamate macrofagi, e cellule staminali muscolari, chiamate satelliti, che, se potenziato con un inibitore dell'enzima GLUD1, favorisce il rilascio di glutammina.
In questo modo l’aminoacido migliora la rigenerazione muscolare stimolando la proliferazione e il differenziamento delle cellule staminali, e quindi aumentando le prestazioni fisiche in modelli sperimentali di degenerazione muscolare come traumi, ischemia ed invecchiamento.
I ricercatori hanno osservato che, in seguito a danni muscolari degenerativi, tra i quali l'invecchiamento, i normali livelli di glutammina nel muscolo diminuiscono in conseguenza della morte del tessuto muscolare. La ri-stabilizzazione dei livelli originali di glutammina stimola la rigenerazione delle fibre muscolari.
La glutammina assume quindi il ruolo di molecola sensore, garante dell’integrità tissutale, per cui i suoi livelli all’interno del tessuto muscolare controllano un programma rigenerativo. Inoltre, lo studio suggerisce l’enzima GLUD1 come bersaglio terapeutico per promuovere la rigenerazione muscolare dopo lesioni acute come traumi o ischemie, oppure in condizioni degenerative croniche come appunto l'invecchiamento.
Lo studio, oltre al suo potenziale traslazionale, fornisce spunti chiave in diversi ambiti medico-scientifici tra cui il metabolismo del sistema immunitario, la biologia delle cellule staminali, e la fisiologia del muscolo.
Gli studi sulla glutammina hanno portato Mazzone e i suoi a fornire un importante contributo anche per la ricerca sul cancro. Il lavoro pubblicato sulla rivista EMBO Molecular Medicine ("Glufosinate constrains synchronous and metachronous metastasis by promoting anti-tumor macrophages" ) analizza la glutammina sintetasi (GS), cioè l’enzima che genera glutammina dal glutammato, come il crocevia che controlla il rilascio di mediatori infiammatori. L’inibizione farmacologica della GS nei macrofagi blocca le metastasi aumentando l’immunità anti-tumorali.
Su questa base è stato valutato il potenziale farmacologico di derivati del glufosinato, comunemente usato come erbicida, nel ruolo di inibitori specifici della glutammina sintetasi nella lotta alle metastasi. I ricercatori hanno scoperto che il glufosinato ricabla i macrofagi sia nel tumore primario che nella sede metastatica, contrastando l'immunosoppressione e la formazione di nuovi vasi tumorali. Questo effetto è stato osservato in modelli sperimentali murini in condizioni di malattia primaria e metastatica o dopo rimozione del tumore primaria nel trattamento di ricaduta metastatica. Il trattamento con glufosinato è stato ben tollerato, senza tossicità epatica o cerebrale, né difetti ematopoietici. Questi risultati, in conclusione, identificano il bersagliamento farmacologico della glutammina sintetasi come prospettiva utile per ricablare le funzioni dei macrofagi.
"Questi due studi offrono conoscenza biologica sia nel campo della rigenerazione tissutale che della progressione tumorale - spiega Mazzone - ma identificano già in questa fase due molecole sulle quali lavorare per creare nuovi farmaci. Le ricerche sono il frutto di un lavoro intenso condotto in Italia, tra le università di Torino, ed in particolare il Centro per le Biotecnologie Molocolari (MBC) e l’università di Bari, e in Belgio, all’università di Lovanio e al VIB. Questo lavoro non si sarebbe potuto realizzare senza il contributo essenziale di Emanuele Berardi, Min Shang, Alessio Menga, ricercatori in Belgio e a Torino e Alessandra Castegna, docente all'università di Bari”.(red)
Vedi
www.unito.it
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2857-9
https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.201911210