Durant el dejuni, la manca de nutrients porta a la disminució de la massa muscular, procés definit com a atròfia muscular. Durant aquest procés, les cèl·lules estan sotmeses a estrès el que pot produir substàncies potencialment perjudicials a altes concentracions, anomenades espècies reactives de l'oxigen (ROS). Nivells alts de ROS s'han relacionat amb trastorns neurodegeneratius, malalties cardiovasculars, diabetis, càncer, així com condicions fisiopatològiques i clíniques associades amb l'atròfia muscular.
Precisament, en aquest treball publicat a la revista PNAS, els investigadors descriuen com ZEB1 i ZEB2 actuen de manera oposada en el manteniment dels nivells de ROS al múscul durant el dejuni i en el control de l'atròfia muscular.
Per a aquest estudi, liderat per Chiara Ninfali investigadora postdoctoral a l'IDIBAPS, s'han utilitzat ratolins que selectivament no expressaven ZEB1 o ZEB2 en les seves cèl·lules musculars, això els va permetre diferenciar el paper que estaven jugant cadascun d'aquests factors.
Els resultats van mostrar que, ZEB1 protegia de la producció excessiva d'espècies reactives d'oxigen, i alhora disminuïa el dany que causaven a les cèl·lules, cosa que comporta una menor atròfia muscular durant el dejuni. ZEB2, per contra, exacerbava els efectes nocius del dejuni en contribuir al dany cel·lular i l’atròfia.
Ninfali explica: “Les nostres observacions posicionen ZEB1 i ZEB2 com a potencials dianes terapèutiques per modular la resposta a l'estrès oxidatiu durant l'atròfia muscular. Això es podria traslladar també a altres patologies on l'estrès oxidatiu té un paper important, com ara malalties cardiovasculars, diabetis o càncer”.
ZEB1 i ZEB2 són factors de transcripció, el que significa que són proteïnes que s'uneixen a l'ADN per promoure o aturar l'expressió de determinats gens. En aquest cas, per a la regulació de l'estrès oxidatiu en les cèl·lules musculars durant el dejuni, els assajos realitzats indiquen que els dos factors poden unir-se a un mateix gen amb capacitat per reduir l'estrès oxidatiu, amb la diferència que un activa l'expressió i l'altre la inhibeix.
L'estudi ha estat finançat per diverses agències, principalment per l'Associació Duchenne Parent Project Espanya, la Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) de la Generalitat de Catalunya i l'Agència estatal de Recerca (AEI) del Ministeri de Ciència i Innovació.
A la feina també hi han participat investigadors de la Universitat de Barcelona, el CNAG i els centres CNB-CBMSO del CSIC.
Article de referència:
Chiara Ninfali et al. The adaptive antioxidant response during fasting-induced muscle atrophy is oppositely regulated by ZEB1 and ZEB2. PNAS. 2023
