Signatures of muscle disuse in spaceflight and bed rest revealed by single muscle fiber proteomics.

2023- PNAS Nexus

Team
Abstract

Gli astronauti sperimentano una drastica perdita di massa muscolare, una diminuzione della forza e una resistenza all’insulina, nonostante svolgano quotidianamente esercizi fisici intensi che, sulla Terra, porterebbero a una crescita muscolare. Imitando parzialmente il volo spaziale, il prolungato riposo a letto causa atrofia muscolare, perdita di forza e intolleranza al glucosio. Per svelare i meccanismi sottostanti, abbiamo utilizzato la proteomica a singola fibra ad alta sensibilità per dettagliare il rimodellamento molecolare causato dal disuso e dall’inattività durante il riposo a letto, nonché i cambiamenti nel proteoma muscolare degli astronauti prima e dopo una missione sulla Stazione Spaziale Internazionale. Le adesioni focali muscolari, coinvolte nell’interazione fibra-matrice e nella stabilizzazione del recettore dell’insulina, risultano fortemente downregolate sia durante il riposo a letto che nel volo spaziale, e si ripristinano con la ripresa del carico. Le vie di risposta antiossidante aumentano significativamente nelle fibre muscolari lente, ma non in quelle veloci. Il disuso da solo ha portato a un aumento dei marcatori di danno neuromuscolare e della via che controlla l’ipusinazione di EIF5A. Queste firme proteomiche del disuso meccanico nei sottotipi di fibre muscolari contribuiscono a distinguere l’effetto della microgravità dalle sfide pleiotropiche del volo spaziale.