Ruolo dell’IGF-1 nella rigenerazione muscolare e nelle malattie neuromuscolari

La distrofia muscolare e' caratterizzata da una progressiva perdita di tessuto muscolare, incapacita' delle cellule satelliti di rimpiazzare le fibre danneggiate e persistente degradazione proteica. Tutto questo genera un catabolismo patologico conosciuto come “muscle wasting”. In questo contesto e' importante analizzare il ruolo di fattori che hanno invece una azione anabolica sul muscolo, come l’insulin-like growth factor-1 (IGF-1), al fine di stabilizzare e mantenere inalterato il contenuto proteico. Recentemente abbiamo dimostrato che l’IGF-1 e' in grado di preservare l’eterogeneita', la forza e l’architettura delle fibre muscolari di un topo transgenico e di recuperare la funzionalita' di un muscolo danneggiato nel corso dell’invecchiamento. Sulla base di questi risultati preliminari, il progetto di ricerca si propone di caratterizzare il ruolo dell’IGF-1 nell’attenuare e/o revertire il fenotipo muscolare patologico. Nel nostro studio useremo i topi transgeici MLC/IGF-1, che presentano un fenotipo ipertrofico, e i topi MyoDnull/mdx che rappresentano il modello animale piu' vicino, per caratteristiche cliniche e patologiche, alla distrofia muscolare di Duchenne. La ricerca si articolera' in tre punti principali: 1) Analizzare se l’espressione supplementare di IGF-1 nei muscoli dei topi MLC/IGF-1 aumenta la loro capacità rigenerativa; 2) Analizzare se l’espressione forzata di IGF-1 nel muscolo di un animale distrofico attenua la progressiva degenerazione muscolare e promuove una stabilizzazione del contenuto proteico; 3) “Costruire” in vitro dei muscoli scheletrici tridimensionali (organoidi) partendo da semplici colture muscolari dai topi MLC/IGF-1 al fine di trapiantare tali organoidi in un recipiente patologico e verificare se sono in grado di ripristinarne la funzionalita'. La realizzazione di questo progetto di ricerca facilitera' lo sviluppo di strategie terapeutiche al fine di attenuare gli effetti degenerativi di patologie neuromuscolari