Microvessel
Pericita

Ricercatori americani stanno svolgendo esperimenti su una nuova tecnologia medica in grado di accelerare la crescita muscolare. Questi esperimenti iniziali svolti su animali non consistono nel trattamento di questi con agenti anabolizzanti ma nella somministrazione di particolari cellule. Non si tratta di cellule muscolari ma di cellule coinvolte nella costruzione di nuovi vasi sanguigni nel tessuto muscolare. La speranza dei ricercatori è quella di aver trovato un modo per aiutare le persone anziane che sono state costrette all’immobilità per un lungo periodo di tempo.(1)

Le cellule impiantate sono Periciti. Il Pericita (o Pericito) è un tipo di cellula mesenchimale indifferenziata con funzione contrattile che circonda parzialmente le cellule endoteliali dei capillari e delle venule. Queste cellule perivascolari sono circondate da una propria membrana basale che può aderire o fondersi con quella dei capillari. Esse sono in grado di formare delle gap junction con le cellule endoteliali di cui si compongono i piccoli vasi. Se circondano capillari arteriosi, queste cellule possiedono dei prolungamenti primari (paralleli all’asse del vaso), dai quali si originano dei prolungamenti citoplasmatici secondari (ortogonali all’asse del vaso); se invece circondano capillari venosi, i prolungamenti sono piuttosto disordinati, e quindi risulta impossibile distinguerli in primari e secondari. Le EPC (precursori delle cellule endoteliali) possono generare tutte le cellule dei vasi tra cui i Periciti. I Periciti possono inoltre differenziarsi ulteriormente in diversi tipi cellulari (es. macrofagi).(2)

I Periciti, quindi, assicurano che i vasi sanguigni con i quali legano possano funzionare correttamente e svolgono un ruolo chiave nella formazione di nuovi vasi sanguigni.

pericyte

I ricercatori, affiliati all’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, hanno reso impossibile l’utilizzo di un arto posteriore ai topi maschi (C57BL/6-mice) utilizzati per l’esperimento per due settimane. Di conseguenza, la massa muscolare dell’arto inattivo si è atrofizzata. Nelle due settimane successive, i topi hanno potuto riprendere il controllo dell’arto, cosa che ha ovviamente indotto il recupero della massa muscolare del medesimo.

I topi del gruppo sperimentale sono stati trattati con Periciti somministrati direttamente nella gamba sottoposta ad immobilità nelle due settimane precedenti. I topi del gruppo placebo hanno ricevuto iniezioni senza Periciti.

I topi del gruppo di controllo avevano una condizione trofica dei muscoli dell’arto immobilizzato peggiori al termine delle successive due settimane dell’esperimento. I topi trattati con i Periciti presentavano, al termine delle due settimane successive al periodo di inattività dell’arto, condizioni muscolari non solo ripristinate come da condizioni pre-studio ma mostravano anche un lieve incremento della condizione ipertrofica dei muscoli dell’arto trattato.

pericytes_muscle_2.gif

pericytes_muscle.gif

Il trattamento con Periciti ha avuto principalmente un effetto positivo sulle fibre muscolari di tipo IIa. Le fibre muscolari di tipo IIa, dette anche intermedie, glicolitiche ossidative rapide, dall’inglese fast oxidative glycolitic (FOG), a contrazione rapida fatica-resistenti, dall’inglese fast twitch fatigue-resistant (FR), rappresentano una delle tre principali tipologie di fibre muscolari che compongono il muscolo scheletrico, detto anche striato o volontario, assieme alle fibre rosse (o di tipo I), e bianche (di tipo IIx). Le fibre di tipo IIa o intermedie, assumono delle caratteristiche intermedie tra le fibre di tipo I (rosse) e di tipo IIx (bianche). Sono caratterizzate, come le fibre I, da una colorazione rossa, riescono ad idrolizzare ATP rapidamente come le fibre IIx, tramite un’abbondante presenza dell’enzima miosina ATP-asi, e sono dotate di una capacità ossidativa maggiore rispetto alle IIx. Hanno quindi una buona capacità aerobica e anaerobica grazie all’alto contenuto sia di enzimi glicolitici che ossidativi.(3)(4)Le fibre di tipo IIa riescono ad adattarsi molto bene agli stimoli allenanti.

Esse sono in grado di eseguire rapide contrazioni, meno rapide delle bianche, ma che possono essere sostenute per un tempo maggiore prima di incontrare l’affaticamento ed hanno una maggiore capacità di recupero.(5)(6) Le fibre muscolari di tipo IIx (nell’uomo; IIb nei topi), dette anche bianche, pallide, rapide, fasiche, affaticabili, a contrazione rapida, o tradotto dall’inglese fast twitch (FT), glicolitiche rapide, dall’inglese, fast glycolitic (FG), a contrazione rapida affaticabili, dall’inglese fast twitch fatigable (FF), sono dotate di maggiore potenza, sono quindi adatte a sforzi intensi e di breve durata che richiedono un grande impegno neuromuscolare. Hanno una rapida risposta allo stimolo nervoso, e hanno una resistenza limitata, quindi accusano una grande affaticabilità.(7) Esse raggiungono un picco di tensione notevolmente più rapido, in 40 ms, contro gli 80-100 ms delle fibre IIa.

Differenze-nelle-fibre-muscolari-1.png

E’ corretto precisare, a scanso di equivoci, che l’allenamento contro resistenza porta ad uno shift delle fibre muscolari IIx verso quelle IIa. Ma ciò non rappresenta affatto un limite. Come già accennato, la principale caratteristica che differenzia le fibre IIx da quelle IIa è la velocità di contrazione. Le prime sono sensibilmente più veloci, la differenza di forza è presente ma non in modo così evidente. Al contrario le fibre IIa hanno il vantaggio d’affaticarsi molto meno rispetto alle IIx. Come ben sappiamo, l’allenamento contro resistenza nel BodyBuilding non è fatto da soli scatti di 30″ alla massima velocità, ma da sedute allenanti di svariate decine di minuti per gruppo muscolare, con tempi sotto tensione (totale) di alcune decine di secondi. Date queste caratteristiche e richieste prestative risulta ovvio che le fibre più avvantaggiate siano proprio quelle IIa. Consequenzialmente le altre fibre, che siano più veloci (IIx) o più lente (IIc), tenderanno ad adattarsi alle necessità di lavoro al quale vengono sottoposte.

Tornando allo studio qui riportato, durante una conferenza stampa (8) il leader della ricerca Marni Boppart ha affermato che i risultati da loro ottenuti suggeriscono che le terapie a base di Periciti possono fornire un approccio efficace per la ricostruzione della massa muscolo-scheletrica e della sua funzionalità dopo periodi nei quali essa è andata persa. Il ricercatore ha proseguito dicendo che è loro speranza che questo studio fornisca il primo passo verso la prevenzione di gravi disabilità che possono verificarsi negli anziani in seguito a lunghi periodi di inattività.

E’ assai probabile che se la speranza di Boppart diventasse realtà, le applicazioni andranno ben oltre quella da lui riportata…

Gabriel Bellizzi

Riferimenti:

  1. https://doi.org/10.1096/fj.201802580R
  2. Hans-Georg Liebich, Istologia e anatomia microscopica dei mammiferi domestici e degli uccelli, PICCIN, 2012.
  3. Livio Luzi. Biologia cellulare nell’esercizio fisico. Springer, 2009. p. 86.
  4. Maurizio Marchetti, Paolo Pillastrini. Neurofisiologia del movimento: anatomia, biomeccanica, chinesiologia, clinica. PICCIN, 1998. p. 29-30.
  5. Giorgio Macchi. Malattie del sistema nervoso. PICCIN, 2005. p. 68.
  6. Paolo Cabras, Aldo Martelli.Chimica degli alimenti. PICCIN, 2004. p. 359.
  7. Robert G. Carroll. Fisiologia. Elsevier srl, 2008. p. 46.
  8. https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190425143612.htm

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...