I mitocondri come bersaglio nelle miopatie con mutazioni nei geni RyR1 e MICU1

La quantità di ioni calcio all’interno della fibra muscolare controlla la forza e la tempistica ottimale della contrazione del muscolo scheletrico. Pertanto, difetti genetici delle molecole che regolano il movimento di questi ioni, i canali ionici, portano alla perdita della funzione e della forza muscolare, sintomi principali di malattie chiamate miopatie. Noi studieremo i meccanismi patologici di base di due particolari miopatie, causate da mutazioni in due geni. Nella miopatia congenita “central core”, caratterizzata da debolezza muscolare del tronco, un canale chiamato recettore della rianodina è difettoso. L’altra patologia che studieremo è caratterizzata dalla mancanza di una proteina, chiamata MICU1, che regola l’apertura di un canale, causando difetti al sistema nervoso che portano ad un alterato controllo dei movimenti volontari (chiamata miopatia con segni extrapiramidali). Un importante indizio per capire come queste mutazioni causino queste patologie viene da nostre osservazioni che dimostrano come in entrambi i casi l’organello che è la maggiore sorgente di energia per il movimento muscolare, il mitocondrio, risulta difettoso. Infatti, la mancanza di una sorgente energetica ben funzionante porta a ridotta forza muscolare, dolore ed eventualmente danno muscolare, accompagnato infine dalla morte delle cellule nervose. Il nostro principale obiettivo è di capire i meccanismi attraverso cui difetti nei mitocondri causino un alterato movimento di calcio nella fibra muscolare. Se capiremo questi meccanismi saremo in grado di applicare trattamenti farmacologici o modificazioni genetiche per combattere queste patologie. Nel lavoro sperimentale utilizzeremo una grande quantità di risorse disponibili nel nostro laboratorio per applicare tecniche avanzate. Questo ci permetterà di studiare una grande gamma di aspetti della malattia, dal meccanismo attraverso cui le cellule si adattano al danno a come degenerano e muoiono. Per condurre i nostri esperimenti useremo sia animali geneticamente modificati sia modelli derivanti da cellule di pazienti su cui applicheremmo tecniche di microscopia e biochimica. Lo studio di questi meccanismi patologici ci aiuterà ad applicare e testare possibili farmaci e i loro bersagli possibilmente per identificare una cura per queste malattie.