Sintesi proteica a livello muscolare
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Sintesi proteica a livello muscolare

Ruolo e funzione della sintesi proteica a livello muscolare. Definizione e analisi del turnover proteico nel muscolo scheletrico. Quando si ha un bilancio proteico positivo e quando negativo? Velocità del turnover proteico

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Sintesi proteica a livello muscolare

A livello muscolare il metabolismo delle proteine ha ricevuto notevole attenzione nel corso degli ultimi decenni, a causa della sua rilevanza per l'invecchiamento, per i processi di malattia, e per l'inattività fisica.

L'importanza del muscolo scheletrico è evidente dato che comprende quasi il 40% del peso corporeo, costituisce tra il 50 e il 75% di tutte proteine (Matthews, 1999), ed è indispensabile per la locomozione. Tuttavia, è anche importante come serbatoio amminoacidico, per il consumo di energia e per i combustibili per altri tessuti (ad esempio: il cervello, le cellule del sistema immunitario).

Il turnover proteico nel muscolo scheletrico di norma è tale che l'1-2% delle proteine sono sintetizzate e degradate giornalmente (Welle, Thornton, Statt, & McHenry, 1994). Il turnover delle proteine coinvolge i processi in corso di sintesi e demolizione delle proteine (per maggiori informazioni sulle proteine leggi De Pascalis Ruolo, funzioni e caratteristiche organiche delle proteine).

Un netto bilancio proteico positivo si verifica quando le proteine si accumulano in eccesso rispetto alla loro rimozione (ad esempio: a seguito all'assunzione di nutrienti), mentre un netto bilancio proteico negativo si verifica quando la degradazione proteica è superiore a quella di sintesi (ad esempio, il digiuno).

Il lavoro iniziale dei professori Michael J. Rennie e Robert R. Wolfe ha contribuito in modo significativo alla comprensione del metabolismo proteico muscolare negli esseri umani, integrando le tecniche radioisotopiche con biopsie del muscolo scheletrico negli anni '80 e '90. Grazie a queste scoperte, i ricercatori possono ora studiare le dinamiche del turnover proteico del muscolo scheletrico nell'ambito vari interventi.

Anche se il turnover delle proteine del muscolo scheletrico è relativamente lento rispetto a quello di altre proteine, come del sangue (albumina) e delle proteine del tratto gastro intestinale, cambiamenti nel turnover proteico possono essere rilevati in poche ore a seguito di interventi anabolizzanti acuti. Infatti, amminoacidi essenziali (in particolare la leucina) e esercizi di potenza sono potenti stimolatori della sintesi proteica del muscolo scheletrico negli animali e nell'uomo (Anthony & al., 2000) (Dreyer & al., 2008) (Fujita & al., 2007).

Meno noti sono i meccanismi cellulari e molecolari che regolano il turnover proteico che consegue all'apporto nutritivo e all'esercizio di potenza nell'uomo, sebbene grandi progressi siano stati fatti negli ultimi dieci anni. Pertanto i più recenti studi puntano all'analisi dell'influenza della nutrizione e dell'esercizio fisico di potenza sulla sintesi proteica e sui meccanismi di trasmissione cellulare nel muscolo scheletrico umano.