Roberto Bottinelli, Professore Ordinario, PI, Direttore del Dipartimento di Medicina Molecolare
Maria Antonietta Pellegrino, Professoressa Ordinaria
Lorenza Brocca, Professoressa Associata
Monica Canepari, Professoressa Associata
Maira Rossi, Assegnista di ricerca
Massimiliano Ansaldo, Dottorando
Cristiana Sazzi, Dottoranda
Il muscolo scheletrico mostra un'elevata eterogeneità strutturale e funzionale e un alto grado di plasticità, ovvero la sua struttura e funzione può adattarsi profondamente a condizioni fisiologiche e patologiche quali esercizio fisico, disuso, invecchiamento, distrofia muscolare, malattie croniche non muscolari, somministrazione di farmaci. La plasticità del muscolo scheletrico è di fondamentale importanza per consentire al corpo di migliorare o semplicemente mantenere le prestazioni fisiche e per far fronte ai cambiamenti nella fornitura di energia e aminoacidi come quelli che si verificano nel digiuno o nelle malattie croniche.
Il nostro gruppo di ricerca lavora dagli anni '80 sui meccanismi cellulari e molecolari alla base della plasticità del muscolo scheletrico in salute e in malattia. Per raggiungere il nostro obiettivo combiniamo le analisi della struttura e della funzione muscolare sia nell'uomo che nei piccoli mammiferi. L'analisi funzionale della forza e della velocità di accorciamento viene eseguita a tutti i livelli dell'organizzazione: tutto il corpo; muscoli isolati in vitro; singole fibre muscolari; miosina isolata. I campioni utilizzati per l'analisi funzionale possono essere sottoposti alle seguenti analisi in vitro: (i) dimensione e tipologia delle fibre muscolari mediante immunoistochimica; (ii) quantificazione di miosina e proteine miofibrillari mediante elettroforesi quantitativa; (iii) espressione di isoforme di proteine miofibrillari mediante SDS-PAGE e WB ad alta risoluzione; (iv) pattern proteico globale e modificazioni post-traduzionali delle proteine mediante proteomica; (v) vie di segnalazione intracellulare che controllano la massa muscolare e il metabolismo mediante WB e RT-PCR; (vi) funzione mitocondriale mediante respirometria. Recentemente abbiamo sviluppato un approccio molecolare e morfologico all'analisi della stabilità della giunzione neuromuscolare come determinante dell'atrofia muscolare da disuso e della sarcopenia in modelli animali e umani.
Abbiamo dato un contributo rilevante: (i) alla comprensione del ruolo delle isoforme della miosina nel determinare le proprietà contrattili ed energetiche delle fibre muscolari scheletriche; (ii) all'identificazione dei meccanismi molecolari alla base della diversità funzionale delle isoforme della miosina; (iii) alla comprensione dei meccanismi alla base dell'adattamento funzionale del muscolo scheletrico all'esercizio, all'invecchiamento, al disuso e alla distrofia muscolare.