The MuSK-BMP pathway maintains myofiber size in slow muscle through regulation of Akt-mTOR signaling

2024 - Skelet Muscle

Team
Abstract
La regolazione della dimensione delle miofibre è cruciale per la salute, la malattia e l’invecchiamento. MuSK (chinasi specifica per il muscolo) è un co-recettore del BMP (proteina morfogenetica ossea) che promuove e modula la segnalazione del BMP. MuSK è espresso in tutte le giunzioni neuromuscolari ed è anche presente extrasinapticamente nel soleo del topo, il cui composizione di fibre prevalentemente ossidativa è simile a quella del muscolo umano. Per investigare il ruolo della via MuSK-BMP in vivo, abbiamo generato topi privi del dominio Ig3 di MuSK, che lega il BMP. Questi topi ∆Ig3-MuSK sono vitali e fertili, con livelli di innervazione comparabili a quelli del tipo selvatico. Nei topi di 3 mesi, le miofibre sono più piccole nel soleo lento, ma non nel tibiale anteriore (TA) veloce. L’analisi trascrittomica ha rivelato diminuzioni selettive nel soleo dei percorsi di metabolismo dell’RNA e sintesi proteica, nonché una disregolazione dei componenti della via IGF1-Akt-mTOR. L’analisi biochimica ha mostrato che la segnalazione Akt-mTOR è ridotta nel soleo ma non nel TA. Proponiamo che la via MuSK-BMP agisca extrasinapticamente per mantenere la dimensione delle miofibre nel muscolo lento promuovendo i percorsi di sintesi proteica, inclusa la segnalazione IGF1-Akt-mTOR. Questi risultati rivelano un meccanismo innovativo per regolare la dimensione delle miofibre nel muscolo lento e introducono la via MuSK-BMP come target per promuovere la crescita muscolare e combattere l’atrofia.