Segnali intracellulari che controllano la perdita di massa muscolare. Identificazione di componenti critici nelle vie di segnale di FoxO, myostatina e ubiquitina-proteasoma per lo sviluppo di nuove terapie nelle distrofie muscolari.
- 5 Anni 2005/2010
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Le patologie muscolari genetiche sono caratterizzate da una progressiva perdita di massa muscolare che culmina con l’insufficienza funzionale dei muscoli. La terapia genica e cellulare sarebbero la cura per tali patologie tuttavia ci sono seri problemi che ne ostacolano l’utilizzo in campo clinico-terapeutico. Un approccio alternativo e’ quello di ridurre la degenerazione e la perdita di massa muscolare e di favorire la rigenerazione e la ricostruzione dei muscoli distrofici. Questi due processi sono regolati da vie di segnale intracellulare specifiche, solo una loro dettagliata descrizione ci permetterebbe di sviluppare nuovi farmaci. Perciò è giustificato studiare i segnali che regolano la perdita di massa muscolare. Nel topo mdx, un modello animale della Distrofia Muscolare di Duchenne, si è recentemente ottenuto un miglioramento della patologia, sia stimolando la crescita muscolare con un fattore di crescita insulino-simile (IGF1), sia bloccando un fattore che inibisce la crescita muscolare come la miostatina. Si è anche scoperto che, inibendo il proteasoma, un complesso enzimatico che degrada le proteine, si otteneva la espressione di un distrofina troncata con un netto miglioramento della patologia distrofica. Abbiamo quindi tre vie di segnale direttamente coinvolte in un miglioramento del fenotipo distrofico negli animali mdx, tuttavia un progresso in questa direzione richiede una comprensione più approfondita del loro funzionamento. Questo progetto si propone appunto di studiare il ruolo di FoxO, i fattori trascrizionali inibiti da IGF1 e coinvolti nelle perdita di massa muscolare, di miostatina e del sistema proteolitico ubiquitina/proteasoma. Userei diversi approcci atti ad alterare queste vie di segnale con l’obiettivo di identificarne i componenti critici. Questi risultati porterebbero allo sviluppo di nuovi farmaci e a motivare l’uso di terapie, come gli inibitori del proteasoma, già adoperati in campo clinico per la cura di altre patologie.
Pubblicazioni Scientifiche
- 2008 PHYSIOLOGY
Signaling in muscle atrophy and hypertrophy
- 2008 HUMAN MOLECULAR GENETICS
Akt activation prevents the force drop induced by eccentric contractions in dystrophin-deficient skeletal muscle
- 2007 PHYSIOLOGY
Activity-dependent signaling pathways controlling muscle diversity and plasticity
- 2009 CELL METABOLISM
Autophagy Is Required to Maintain Muscle Mass
- 2013 DISEASE MODELS & MECHANISMS
Cellular and molecular mechanisms of muscle atrophy
- 2014 AUTOPHAGY
Autophagy is not required to sustain exercise and PRKAA1/AMPK activity but is important to prevent mitochondrial damage during physical activity
- 2015 AUTOPHAGY
Transcriptional and epigenetic regulation of autophagy in aging
- 2009 AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY
Smad2 and 3 transcription factors control muscle mass in adulthood
- 2013 JOURNAL OF MOLECULAR AND CELLULAR CARDIOLOGY
Mitochondrial biogenesis and fragmentation as regulators of protein degradation in striated muscles
- 2008 CELL METABOLISM
Skeletal Muscle Is a Primary Target of SOD1(G93A)-Mediated Toxicity
- 2010 AUTOPHAGY
Autophagy inhibition induces atrophy and myopathy in adult skeletal muscles
- 2013 JOURNAL OF CELL SCIENCE
Misregulation of autophagy and protein degradation systems in myopathies and muscular dystrophies
- 2012 AUTOPHAGY
Impaired autophagy contributes to muscle atrophy in glycogen storage disease type II patients
- 2007 AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY
S6 kinase inactivation impairs growth and translational target phosphorylation in muscle cells maintaining proper regulation of protein turnover
- 2008 AUTOPHAGY
Downstream of Akt: FoxO3 and m TOR in the regulation ofautophagy in skeltal muscle
- 2007 CELL METABOLISM
FoxO3 controls autophagy in skeletal muscle in vivo
- 2007 CELL METABOLISM
S6 kinase deletion suppresses muscle growth adaptations to nutrient availability by activating AMP kinase
- 2007 CELL METABOLISM
FoxO3 coordinately activates protein degradation by the Autophagic/Lysosomal and proteasomal pathways in atrophying muscle cells
- 2006 PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AME
PGC-1 alpha a protects skeletal muscle from atrophy by suppressing Fox03 action and atrophy-specific gene transcription
- 2012 CELL DEATH AND DIFFERENTIATION
The role of autophagy in the pathogenesis of glycogen storage disease type II (GSDII)
- 2014 JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION
Atrogin-1 deficiency promotes cardiomyopathy and premature death via impaired autophagy
- 2010 AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY
Autophagy in health and disease. 3. Involvement of autophagy in muscle atrophy