Ruolo del gene PC4/IFRD1 nella rigenerazione muscolare e nervosa

La distrofia muscolare è una malattia degenerativa di origine genetica nella quale la miofibra, elemento base contrattile del muscolo, va incontro a degenerazione e morte. Questo fenomeno porta alla sostituzione delle fibre muscolari con tessuto fibroso incapace di contrarsi, ma è tuttavia contrastato da una rigenerazione compensativa dovuta alle cellule satelliti. Queste, infatti, sono le cellule staminali del muscolo adulto, dotate della capacità di dividersi dopo danno muscolare e di rigenerare il muscolo. E’ stato dimostrato che il gene MyoD ha un ruolo chiave in questo processo, nel dirigere il differenziamento delle cellule satelliti. Il trapianto di cellule satelliti è un metodo sperimentato, specie nella distrofia di tipo Duchenne, per sostituire il muscolo danneggiato. Con il supporto di Telethon, abbiamo isolato negli scorsi anni il gene PC4/IFRD1, il quale, come dimostrato dal nostro laboratorio e da altri, è necessario al processo di differenziamento delle cellule satelliti e alla rigenerazione muscolare. Abbiamo inoltre determinato che il meccanismo d’azione molecolare di questo gene risiede nella capacità di potenziare l’attività di MyoD, stimolando un suo importante cofattore: il gene MEF2C. Inoltre PC4 é un target diretto di MyoD, che ne induce l’espressione. Ci aspettiamo quindi che PC4 in vivo possa stimolare le cellule satelliti esistenti a generare nuovo muscolo. Il progetto che proponiamo intende verificare questa ipotesi producendo un modello di topo transgenico che sovraesprima PC4. Esso ci permetterà di valutare direttamente se PC4 può incrementare il potenziale rigenerativo di un muscolo danneggiato sia in animali normali sia in topi modello della distrofia di Duchenne, incrociati al transgenico. Tali studi, unitamente ad ulteriori investigazioni sui meccanismi molecolari di PC4, diranno se il controllo dell’attività di PC4 potrà essere utile per migliorare la limitata efficienza rigenerativa delle cellule satelliti usate nei trapianti.