Maturazione cellulare e disponibilità di nutrienti: chiarita la correlazione

Definita la via biochimica di regolazione della maturazione cellulare in risposta alle diverse condizioni ambientali. Implicata la via AMPK-Nampt-SIRT1

Nella ricerca riguardante le cellule staminali, i meccanismi di maturazione sono un argomento cardine. L'ultima scoperta in merito, pubblicata in un resoconto sulla rivista "Developmental Cell", riguarda la correlazione tra maturazione cellulare e disponibilità di nutrienti.
Sebbene sia ragionevole aspettarsi che l'accesso ai nutrienti, in particolare nel caso del semplice glucosio, abbia un profondo impatto sullo sviluppo delle cellule umane, le strategie cellulari per rispondere alle fluttuazioni della disponibilità di nutrienti state chiarite nei particolari solo ora, grazie allo studio condotto da Vittorio Sartorelli e Marcella Fulco dei National Institutes of Health degli Stati Uniti. I ricercatori hanno studiato in che modo la disponibilità di glucosio influisca sulla capacità delle cellule staminali muscolari, i mioblasti, di differenziarsi in fibre muscolari scheletriche mature.
Dai risultati dello studio si evince come la restrizione di glucosio limiti la differenziazione dei mioblasti e attivi la proteina chinasi attivata da AMP (AMPK, 5'AMP-activated protein kinase).

Questi risultati definiscono un cammino biochimico grazie al quale l'attivazione dell'AMPK, in risposta a bassi livelli di glucosio, stimola l'espressione dell'enzima Nampt NAD+.
Secondo le attuali conoscenze, il NAD+ è un cofattore di SIRT1, che riveste un ruolo importante in numerosi processi fisiologici, tra cui proprio la differenziazione delle cellule muscolari dello scheletro ed è implicato nella regolazione dell'invecchiamento e in altri meccanismi che definiscono la longevità.
Inoltre l'inibizione dell'AMPK, del Nampt o del SIRT1 ha dato come risultato cellule muscolari indifferenti alle scarse quantità di nutrienti nell'ambiente circostante e quindi in grado di differenziarsi in condizioni che altrimenti non sarebbero favorevoli.
Il cammino biochimico AMPK-Nampt-SIRT1 rappresenterebbe dunque una sorta di centrale di regolazione cellulare che può essere attivato dalla ridotta disponibilità di nutrienti per prevenire lo svolgimento di processi che richiedono energia, come la differenziazione in condizioni sfavorevoli.

Redazione (11/09/2008)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: AMPK, Nampt, SIRT1, maturazione, glucosio

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