Il muscolo è un tessuto particolarmente sensibile alle degenerazioni indotte dall’invecchiamento, che si manifestano con atrofia delle fibre, alterazioni della morfologia e perdita delle cellule satelliti (Kamel et al. Nutr Rev 2003). In un recente studio condotto in collaborazione fra i proponenti si è infatti dimostrato che nel muscolo di ratto senescente sono chiaramente evidenti delle degenerazioni miofibrillari, con scomparsa dei sarcomeri e dilatazioni del reticolo sarcoplasmatico, splitting delle fibre longitudinali, aumento degli aggregati mitocondriali e dei granuli di lipofuscina (Capitanio et al. Proteomics 2009). E’ noto che l’invecchiamento induce anche alterazioni nella distribuzione del tipo di fibre muscolari, con cambi della proporzione fra fibre slow (tipo I, nei muscoli tonici come m. gastrocnemio) e fibre fast (tipo II, nei muscoli fasici come m. tricipite brachiale). Le osservazioni in letteratura, tuttavia, non chiariscono se le modificazioni morfologiche indotte dall’invecchiamento siano differenzialmente presenti nei muscoli ad attività fast o slow.
Obiettivo
L’obiettivo di questo progetto sarà pertanto quello di valutare se le modificazioni muscolari indotte dall’invecchiamento siano correlabili alla tipologia di muscolo considerato (muscolo fast o slow). Lo studio verrà eseguito su diversi muscoli (m. tricipite brachiale, gastrocnemio, tibiale) di ratto maschio, comparando animali giovani adulti (6 mesi) ai vecchi (24 mesi). I muscoli verranno primariamente valutati dal punto di vista morfologico e istologico, per verificare i possibili cambi morfo-strutturali e la tipologia di fibre compromesse. Inoltre, poiché alcune osservazioni preliminari hanno suggerito che le alterazioni morfologiche del muscolo vecchio siano correlabili a modificazioni del profilo proteomico, come ad esempio cambi di proteine metaboliche e contrattili (Capitanio et al. Proteomics 2009), i diversi muscoli che risulteranno alterati morfologicamente saranno ulteriormente valutati per il loro profilo proteomico.
Metodologia
L’analisi morfologica in microscopia ottica valuterà alcuni parametri utili a determinare il grado di compromissione del muscolo, quali la distribuzione e la regolarità delle miofibrille, la comparsa di incisure e il numero di cellule satelliti. Lo studio al microscopio elettronico permetterà poi di valutare la distribuzione dei mitocondri e della lipofuscina. Al fine di identificare la diversa tipologia di fibre coinvolte (fast o slow) verrà inoltre eseguita la colorazione dell’ATPasi e lo studio istologico al microscopio ottico. Nei muscoli che presenteranno particolari alterazioni strutturali verrà infine analizzato il profilo proteomico mediante MALDI-imaging. Tale tecnica, estremamente innovativa, permette una valutazione direttamente in situ, in modo da correlare morfologicamente le alterazioni tissutali a quelle proteomiche.