Le cellule satelliti sono staminali muscolari monopotenti mononucleate, localizzate tra sarcolemma e lamina basale (v. fig. 1); la loro importanza in ottica di allenamento e rieducazione funzionale si riferisce al loro potenziale miogenico; considerando il loro ruolo necessario per la rigenerazione muscolare, risulta fondamentale comprenderne la funzionalità per poterne ottimizzare il rendimento.
In un muscolo adulto, i nuclei delle cellule satelliti costituiscono il 2-7% del numero totale, articolando situazioni acute e croniche in un tessuto, quello muscolare, che rappresenta un vasto organo effettore e bersaglio nel sistema endocrino-metabolico.
Fig.1: localizzazione della cellule satellite [1]
Lo schema d’azione si struttura con una sequenza che parte dal danno cellulare, prosegue con reclutamento, proliferazione, differenziazione, fusione ed infine addizione nucleare (v. fig. 2); la fibra muscolare infatti è polinucleata e la sua fusione con le cellule satellite permette ai nuclei di queste di inserirsi all’interno della fibra che otterrà in tal modo un surplus nucleare.
L’attivazione del sistema è legata allo sviluppo muscolare post-natale, all’iperplasia, all’ipertrofia ed alla rigenerazione muscolare; gli ambiti di riferimento sono dunque auxologia, performance sportiva, rieducazione funzionale, fitness e wellness.
La nicchia d’azione si sviluppa grazie all’azione di miochine, alla cascata infiammatoria ed a meccanismi di auto-regolazione; dopo la proliferazione, una porzione rimane quiescente per mantenere il potenziale adattogeno del sistema.
In ottica di rieducazione, l’ottimale funzionamento previene la formazione irreversibile di tessuto connettivale fibroso, con evidenti vantaggi meccanici e in ottica di prevenzione di recidive.
Il sistema risulta particolarmente complesso poiché mediato dall’azione di nutriceutici, intermedi biochimici, FANS, ormoni e molecole strutturali, con eterogeneità di comportamento a livello del tessuto muscolare [3] e tra le diverse tipologie di fibre, oltre ad elevata individualità nella risposta adattogena.
Tralasciando il discorso dello sviluppo post-natale, sembra che la prima fase infiammatoria sia necessaria alla successiva fase di risposta suggerendo così un’attenzione maggiore nell’assunzione indiscriminata di farmaci anti-infiammatori che potrebbero inibire il processo di rigenerazione; in caso di lesioni traumatiche o chirurgiche, il criterio fondamentale per sfruttare almeno in parte il potenziale rigenerativo delle cellule satelliti è quello di località, con la necessità di adiacenza dei margini lesionati.
L’età rappresenta una variabile influente, l’invecchiamento riduce infatti il numero di cellule satelliti con la riduzione del potenziale rigenerativo e l’aumento del rischio di sarcopenia.
Riguardo alle tipologie di allenamento, sembra che programmi di forza aumentino sia numero che capacità proliferativa [4], mentre programmi di resistenza aumentino la differenziazione e la fusione [5] suggerendo quindi come una combinazione possa migliorare sia il potenziale che l’attuazione del sistema.
Riguardo alle tempistiche, il miglioramento della risposta specifica del sistema si ottiene già dopo poche settimane di allenamento; l’abilità di sostenere l’attività delle cellule satelliti per giorni dopo la stimolazione sembra sia fattore fondamentale per gli effetti ipertrofici [6] e l’ottimizzazione del sistema aumenta la capacità di recupero da esercizi eccentrici ed esaustivi.
Le indicazioni operative dunque si rivolgono alla continuità delle pratiche di esercizio per ottimizzare le caratteristiche di adattamento, all’aggiornamento su un ambito scientifico in continua evoluzione e con relazioni fondamentali con la scienza dell’esercizio fisico, all’attenzione particolare dedicata al rapporto tra carico e recupero.
BIBLIOGRAFIA
1) Yablonka-Reuveni Z. The skeletal muscle satellite cell: still young and fascinating at 50. Journal of Histochemistry & Cytochemistry 59: 1041-1059, 2011
2) Alway SE et al. Regulation of satellite cell function in sarcopenia. Frontiers in aging neuroscience 6: 246-261, 2014
3) Relaix F, Zammit PS. Satellite cells are essential for skeletal muscle regeneration: the cell on the edge returns centre stage. Development 139: 2845-2856, 2012
4) Fujimaki S et al. Functional overload enhances satellite cell properties in skeletal muscle. Stem Cell International, 2016
5) Pietrangelo T et al. Low intensity exercise training improves skeletal muscle regeneration potential. Frontiers in physiology 6: 399-408, 2015
6) Bellamy LM et al. The acute satellite cell response and skeletal muscle hypertrophy following resistance training. PLoS One 9, 2014