Economia di ossigeno nelle cellule staminali dei muscoli per promuovere la rigenerazione

I ricercatori dell’università di San Paolo in Brasile hanno scoperto che la rigenerazione dei muscoli è promossa dall’esercizio fisico e è mediate dal ricambio del consumo di ossigeno da parte delle cellule satellite anche note come cellule staminali del muscolo scheletrico. La scoperta è di estrema importanza per combattere le lesioni muscolari e la perdita di massa muscolare negli anziani.

Ricerche preliminari hanno evidenziato che la perdita di massa e di forza muscolare sono direttamente correlate con il numero di cellule satellite. Negli esercizi aerobici, era noto che il tessuto muscolare incrementava la sua capacità ma non era ancora stato identificata la causa di tale effetto.

In effetti, il gruppo di ricerca ha dimostrato che l’esercizio muscolare fa crescere il numero di cellule satellite e che questo meccanismo genera un’alterazione significativa del metabolismo cellulare a carico delle cellule satellite.

“Abbiamo notato un ridotto consumo di ossigeno nelle cellule satellite mentre si verificava un aumento della domanda di ossigeno nel tessuto muscolare”. Questa è la prima volta che si dimostra che l’esercizio aerobico influenza il metabolismo dei mitocondri in queste cellule e che le cellule hanno un effetto sulla rigenerazione muscolare” sostiene il dott. Abreu.

Le cellule satellite sono responsabili della conservazione e della rigenerazione del muscolo ma per farlo devono rimanere quiescenti per mantenere la loro omeostasi. Durante la vita di un individuo sono attivate dalle lesioni e, di conseguenza, alcune di differenziano in cellule del tessuto muscolare, altre si auto-rinnovano dando origine a nuove cellule satellite per continuare il ciclo.

La scoperta è stata di osservare che proprio quando ce n’è più bisogno le cellule satellite vanno in “economia di ossigeno” per garantire maggiore afflusso alle cellule muscolari.

La respirazione cellulare è un processo che richiede il rilascio di energia chimica durante l’ossidazione delle molecole organiche. Ciò avviene nei mitocondri, organelli responsabili della produzione di energia.

Per confermare che il consumo di ossigeno spiegherebbe l’autorinnovamento delle cellule satellite il gruppo di ricerca ha effettuato due esperimenti che mimano questo processo in laboratorio esercitando dei topi sedentari a fare esercizio fisico e verificando cosi la riduzione del consumo di ossigeno nelle cellule satellite e associandolo poi alla riduzione dei meccanismi infiammatori e al recupero muscolare dopo che queste cellule venivano trapiantate in zone di lesione muscolare.

Fonte: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, Nov 2020.