Pgc1-α

A cura del Dottor Nicola Sacchi - Autore del libro: Farmaci e doping nello sport -

 

Pgc1-α (coattivatore 1 del proliferatore gamma del perossisoma) è un coattivatore di trascrizione. È una proteina che promuove la trascrizione, quindi l'espressione di numerosi geni, tra i quali quelli responsabili della regolazione della biogenesi mitocondriale e dell'ossidazione dei grassi. Sembra avere anche un ruolo, ancora non completamente chiaro, nella differenziazione dei due tipi di cellule muscolari. Questa proteina è espressa maggiormente nelle fibre di tipo I e promuove l'angiogenesi indotta dall'attività fisica. Sembra inoltre probabile che sia responsabile della conversione delle fibre tipo IIb in fibre con maggiore capacità ossidativa.
Pgc1-α è anche coinvolta nei sistemi di produzione di energia ed ha un ruolo anche nella produzione del recettore GLUT-4; infatti si presume che possa essere coinvolta nelle patologie legate all'insulinoresistenza, ossia alla bassa sensibilità delle cellule all'azione dell'insulina.
Pgc1-α è espressa in  tutti i tessuti ad elevato consumo energetico: muscolo striato cardiaco e scheletrico, grasso bruno, fegato e cervello.
Nel muscolo scheletrico, Pgc1-α agisce come sensore dei segnali intracellulari del calcio indotti dall'attività del motoneurone a livello della giunzione neuromuscolare; pertanto la sua espressione è influenzata dalle contrazioni muscolari indotte dall'attività fisica. Questa proteina è un mediatore dell'attività del motoneurone nel muscolo scheletrico ed attraverso l'interazione con MEF2 e la calcineurina aumenta le capacità ossidative della fibra muscolare promuovendo la biogenesi mitocondriale.

 

Muscolo scheletrico

Durante l'esercizio fisico la combinazione di stimolo neuromuscolare e contrazione promuove l'espressione di Pgc1-α; infatti questa proteina è maggiormente presente nei muscoli delle persone che eseguono regolarmente attività fisica e sembra responsabile degli adattamenti muscolari legati all'attività di endurance, come l'incremento delle capacità ossidative ed una probabile conversione delle fibre IIb nelle più ossidative IIa.
La soppressione di Pgc1-α in diverse forme di atrofia suggerisce un contributo nel mantenimento della massa muscolare, ma non solo: questa soppressione ha prodotto una marcata produzione di sostanze infiammatorie come IL-6, TNF-α e pertanto Pgc1-α sembra essere coinvolta nella regolazione dei processi flogistici e si suppone che la sua ridotta espressione abbia un ruolo nelle patologie da sedentarietà come l'obesità ed il diabete tipo2.
L'espressione di questa proteina, che aumenta in seguito all'attività fisica, sembra anche avere attività trofica sul tessuto muscolare attivando i geni della sintesi proteica e prevenendone così il catabolismo; infatti, in alcuni esperimenti su topi, inducendone l'espressione, sono stati migliorati i sintomi di una particolare forma di distrofia.
In ulteriori esperimenti è stato visto che l'attivazione del gene di Pgc1-α induce una maggiore produzione di fibre muscolari tipo IIx, che sono fibre veloci con caratteristiche intermedie tra i 2 sottotipi più noti A e B. questa sovrapproduzione ha reso i topi dell'esperimento più veloci e più resistenti del gruppo di controllo.
 Alla luce di queste scoperte si cercheranno possibili applicazioni in patologie come sclerosi amiotrofica, diabete tipo 2 e distrofia muscolare e si può presumere che in futuro si cercheranno strade per promuovere la produzione di Pgc1-α negli atleti per migliorane le prestazioni, dato che è già possibile modulare farmacologicamente l'espressione del suo gene.



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