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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
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Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL, OR TOILET PURPOSES (bringing into special physical form A61J [N: mechanical aspects]; chemical aspects of, or use of materials for deodorisation of air, for disinfection or sterilisation, or for bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; compounds per se C01, C07, C08, C12N; soap compositions C11D; micro-organisms per se C12N) [C0203]
Classificazione geografica
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Parole Chiave
MUSCOLO SCHELETRICO, TRASDUZIONE DEL SEGNALE, ATROFIA MUSCOLARE, IPERTROFIA MUSCOLARE, TIPI DI FIBRE MUSCOLARI

Meccanismi di regolazione della plasticità del muscolo scheletrico

Università degli Studi di Padova
Abstract
Il presente progetto si propone di studiare i meccanismi che governano la plasticità muscolare con particolare riguardo alle modificazioni legate alla attività contrattile.

Tre Unità di Ricerca (RU) con caratteristiche molto diversificate contribuiscono a questo progetto, ciascuna portando il suo specifico bagaglio culturale: i) la RU-Schiaffino coordinata dal responsabile del progetto Professor S. Schiaffino porta una solida e riconosciuta esperienza di biologia cellulare con una competenza altamente specializzata nei meccanismi cellulari della eterogeneità e plasticità muscolare, ii) la RU-Lanfranchi ha una robusta competenza nelle tecnologie dei microarrays e ha impiegato nel recente passato queste tecnologie per studiare il profilo trascrizionale di malattie muscolari e la identificazione di geni muscolo specifici. La RU porta anche la disponibilità di collezioni di migliaia di probes umani e murini e della strumentazione necessaria per la produzione e la analisi dei microarrays, iii) la RU-Reggiani porta la sua specifica competenza nella fisiologia muscolare, ha la disponibilità dei sistemi di valutazione della prestazione contrattile (forza e potenza) nell’animale intero, nel singolo muscolo e nella singola fibra muscolare ed è caratterizzata da una elevata specializzazione nella identificazione e analisi fenotipica della eterogeneità e plasticità della fibre muscolari.

Il progetto si svilupperà a due distinti livelli: il primo focalizzato >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Stefano Schiaffino Università degli Studi di PADOVA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Questo progetto si pone come obiettivo quello di definire i meccanismi che governano la plasticità muscolare, concentrandosi sugli adattamenti a cambiamenti nell’attività contrattile. I muscoli scheletrici hanno una natura eterogenea, essendo composti da fibre con proprietà distinte. Le fibre muscolari possono essere classificate in i) rapide e lente sulla base della loro cinetica di contrazione e velocità di accorciamento e ii) ossidative e glicolitiche secondo la loro attività metabolica. In entrambi i casi, la diversità strutturale e funzionale è basata sull’espressione di una specifica combinazione di proteine contrattili e metaboliche. La plasticità muscolare corrisponde alla capacità di cambiare il tipo (da un fenotipo rapido-glicolitico a lento-ossidativo) o la dimensione delle fibre (atrofia o ipertrofia muscolare). Se sottoposti a variazioni della domanda funzionale, i muscoli possono efficientemente modificare le proprie prestazioni cambiando le proprietà contrattili e metaboliche delle fibre. Gli effetti dell’attività sono chiaramente illustrati dagli estremi cambiamenti nelle dimensioni e nel tipo di fibra indotti da specifici protocolli di allenamento negli atleti o dall’inattività forzata dovuta a fratture ossee o all’assenza di carico sul muscolo, come in ambiente di microgravità nei voli spaziali. Cambiamenti nelle dimensioni e nel tipo di fibre condizionano le principali proprietà funzionali del muscolo, fra cui: i) la quantità di forza generata durante la >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
E' noto che cambiamenti nella richiesta funzionale inducono cambiamenti adattativi nel muscolo, incluse transizioni del tipo di fibra muscolare(Pette e Staron, 1997; Hamilton e Booth, 2000; Flück e Hoppeler, 2003). Le fibre muscolari sono in grado di modificare la loro dimensione e le loro proprietà fenotipiche in risposta a varie influenze endogene ed esogene (quale innervazione, quantità totale e schema temporale di attività neuromusculare, carico/scarico meccanico ed ormoni specifici). Questa risposta adattativa è stata chiamata "plasticità muscolare" (Pette, 1980; 2001). Le dimensioni e le proprietà fenotipiche delle fibre muscolari sono pricipalmente, ma non soltanto, regolate al livello trascrizionale. La tecnologia per il profiling di espressione genica è stata applicata ripetutamente negli ultimi anni per studiare le modificazioni trascrizionali negli adattamenti del muscolo ed anche per confrontare direttamente i muscoli lenti e veloci (Campbell et al 2001). Pensiamo tuttavia che ancora più informazioni possano essere ottenute tramite il confronto diretto fra le singole fibre muscolari, poichè in questo modo l'effetto contaminante di altre cellule presenti nel muscolo sarà evitato. Tale confronto sarà uno degli obiettivi di questo progetto, che sarà principalmente dedicato a studiare le vie di segnale che contribuiscono a regolare le dimensioni ed il tipo di fibre durante gli adattamenti muscolari.

1) Vie di segnale che collegano >>>