A PICALM fehérje szerepe az izomképződésben

A Német Táplálkozástudományi Intézet (DIfE) és a Német Diabétesz Kutatóközpont több partnerintézménye olyan, eddig ismeretlen funkciót azonosított a PICALM fehérjében, amely a vázizomzat működésében játszik szerepet. A fehérje érzékenyen reagál a fizikai aktivitásra és az időszakos böjtölésre, és meghatározó jelentőségű az új izomrostok kialakulásában. A kutatás eredményei a Molecular Metabolism folyóiratban jelentek meg.

Korábbi kutatások már kimutatták, hogy a foszfatidil-inozitol‑kötő klatrin‑asszociált PICALM fehérje (phosphatidylinositol binding clathrin assembly protein) a zsírszövetben életmódbeli beavatkozások hatására aktiválódik, és befolyásolja az ott zajló anyagcsere-folyamatokat. A mostani vizsgálatok célja az volt, hogy feltárják a fehérje izomszövetben betöltött szerepét. A kutatók többféle kísérletes megközelítést alkalmaztak, köztük egérmodelleket, például az anyagcserezavarok vizsgálatára használt NZO modellt. Az időszakos böjt különböző formáinak alkalmazása az izomszövetben a PICALM expressziójának növekedéséhez vezetett. Hasonló változást figyeltek meg olyan egészséges egerekben is, amelyek rendszeres fizikai terhelést kaptak.

A kutatócsoport humán mintákat is elemzett: a Tübingeni Egyetemen végzett edzésprogramban túlsúlyos résztvevők strukturált kerékpár-ergométer tréningen vettek részt, és az edzést követően az izomszövetben szintén emelkedett a PICALM szintje. A DIfE kutatója, Heike Vogel szerint az eredmények arra utalnak, hogy a PICALM fontos szerepet játszik abban, miként alkalmazkodnak az izomsejtek a változó életmódbeli körülményekhez.

Laboratóriumi körülmények között tenyésztett izomsejteken végzett vizsgálatok igazolták, hogy a PICALM nélkülözhetetlen az izomrostok kialakulásához, vagyis a progenitor sejtekből kiinduló myogenezishez. Amikor a fehérje expresszióját mesterségesen csökkentették, a sejtek jóval kisebb arányban fejlődtek érett izomrostokká. Ennek hátterében alapvető sejtes folyamatok zavara áll. A PICALM részt vesz abban a mechanizmusban, amelynek során a sejtek különböző molekulákat – például epidermális növekedési faktort (EGF) – vesznek fel és szállítanak. Ha ez a klatrin-mediált endocitózisnak nevezett folyamat sérül, a sejtek működése hasonlóképpen károsodik, mintha a PICALM hiányozna.

A fehérje alacsony szintje megváltoztatja a sejtfelszíni fehérjék összetételét, és felborítja az aktinváz szerveződését. Ez a hálózat alapvető a sejtek alakjának, stabilitásának és mozgásának fenntartásában, és kulcsfontosságú az izomőssejtek összehangolt elrendeződéséhez és összeolvadásához, amely az érett izomrostok kialakulásának feltétele.

A kutatás új lehetőségeket nyit a megelőzés és a terápia területén. Vogel összegzése szerint a PICALM a vázizom molekuláris alkalmazkodási folyamataiban központi szerepet tölt be: reagál a fizikai terhelésre és a böjtölésre, miközben befolyásolja az új izomrostok képződését. Hosszabb távon ezek az eredmények hozzájárulhatnak az időskori izomvesztés és az anyagcsere-betegségek megelőzésére és kezelésére irányuló új megközelítések kidolgozásához.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

PICALM links training and intermittent fasting to new muscle fiber formation

Picalm coordinates clathrin-mediated endocytosis and actin remodeling during myogenesis

Irodalmi hivatkozás:

Jasmin Gaugel et al, Picalm coordinates clathrin-mediated endocytosis and actin remodeling during myogenesis, Molecular Metabolism (2026). DOI: 10.1016/j.molmet.2026.102351