Muscoli e movimenti. Gli esperti di “Mati” spiegano i loro segreti

Il centro di eccellenza di Microgravity, Aging, Training and Immobility, attivo da due anni all’Università di Udine, è uno dei 23 riconosciuti e cofinanziati dal Ministero dell’Istruzione Università e Ricerca e fra i 5 di area medica in Italia.

       Prevenire e contrastare gli effetti dell’invecchiamento e dell’allettamento, valutare geneticamente se campioni si nasce o si diventa, identificare le aree cerebrali respon-sabili rispettivamente dell’ideazione del movimento e dell’attivazione della contrazione muscolare, individuare i meccanismi per arrivare a contrastare l’osteoporosi, costruire, in collaborazione con i più avanzati centri di ingegneria meccanica, macchine per il controllo del respiro e strumenti per operare valutazioni funzionali su astronauti e cosmonauti. Sono solo alcuni esempi di quanto produce la ricerca condotta all’interno del centro di eccellenza MATI (Microgravity, Aging, Training and Immobility) dell’Università di Udine, finalizzato allo studio della plasticità muscolare in condizioni di stress nell’uomo, dalla microgravità all’invecchiamento, dall’allenamento all’immobilità. Il centro, diretto da Pietro Enrico di Prampero, è attivo da un paio d’anni. Tra i 23 centri di eccellenza italiani riconosciuti e cofinanziati dal Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca, è uno dei 5 di area medica a livello nazionale. Il programma di ricerca del Mati è svolto da 15 gruppi di ricerca su 5 aree principali. A supporto della ricerca sono stati creati laboratori ad alto contenuto tecnologico. Obiettivo principale del Mati è quello di comprendere gli effetti secondari a varie situazioni sperimentali e di stress sulla funzionalità cardio-circolatoria e muscolare. Laparte maggiore della ricerca mira allo studio delle conseguenze dell’assenza di carico sui muscoli prevalentemente degli arti inferiori, ottenuta durante il riposo forzato a letto dei traumatizzati e degli anziani, ma anche durante i voli spaziali. Il processo che porta all’ipotrofia muscolare viene studiato dal punto di vista fisiologico, biochimico, istologico, molecolare e genetico. “Il grosso dell’attività del Mati - spiega Carlo Pucillo, vicedirettore del Centro - è attualmente concentrato sulla valutazione del funzionamento del muscolo”. Quando un soggetto è costretto all’allettamento o si allena, la sua massa muscolare varia. “Il Centro - continua Pucillo -studia proprio i meccanismi alla base della variazione della massa muscolare. Una volta identificati, riusciremo a sviluppare contromisure da applicare alle persone allettate, o a pazienti con deficit e lesioni alla spina dorsale, per il controllo motorio degli arti inferiori”. Ma il muscolo ha una struttura di supporto e nutrimento costi-tuita dall’apparato vascolare e osseo. “Un gruppo del Mati - dice Pucillo - si dedica allo studio dell’attività di rigenerazione dell’osso. Studio che ha applicazione, ad esempio, per intervenire sulle alterazioni alla base dell’osteoporosi”. Durante la menopausa le cellule monociti si trasformano in osteoclasti che erodono il calcio dall’osso. “La ricerca - afferma Pucillo - mira al controllo del meccanismo che porta alla differenziazione, motilità ed attività erosiva di queste cellule, e, di conseguenza, alla prevenzione dell’osteoporosi e al contenimento dei danni”. La sezione di fisiologia del Mati sta tracciando la mappatura funzionale del cervello, per valutare anatomicamente le aree responsabili della sola ideazione del movimento e della reale contrazione e conseguente attivazione del muscolo. I ricercatori del Mati, coinvolti in numerosi progetti per lo studio delle conseguenze dell’assenza di peso in condizioni di microgravità, hanno stipulato un accordo con la Divisione spaziale della Ferrari spa per la ricerca e lo sviluppo di una nuova versione di dinamometro/ergometro che serve a misurare la forza muscolare. Esso potrà essere utilizzato negli ospedali, nelle case di cura e di riposo, o a casa, contribuendo a mantenere la mobilità di soggetti anziani e di pazienti forzati ad una inattività prolungata. Tra le varie applicazioni, i ricercatori del Mati hanno creato un software mettendo a punto una macchina per il controllo del respiro di atleti o malati. “Oggi - chiarisce Pucillo - questi strumenti sono imprecisi. La macchina messa a punto dal Mati permette un calcolo del reale consumo di ossigeno, e potrà essere utilizzata in istituti di ricerca, ospedali, centri di studio e analisi per pazienti con deficit respiratori, centri sportivi”.

Silvia Pusiol