Gym in a dish: exploring the impacts of statins and CoQ10 depletion on myotubes in a simulated exercise environment.

Regular physical activity has been shown to counteract and prevent a variety of adverse health conditions, including non-communicable diseases, along with slowing down the aging process. However, when exercise intensity or duration exceeds optimal levels, the risk of overtraining increases, a condition characterized by a severe oxidative imbalance that results in oxidative damage. Antioxidants have been demonstrated inconsistent results in counteracting these detrimental effects, Coenzyme Q10 (CoQ10), known for its antioxidant and bioenergetic role, presents a promising alternative. In this context, the aim of this project was to develop an in vitro Electrical Pulse Stimulation (EPS) system to simulate an overtraining physical exercise, testing it on a CoQ-deprived model of murine myotubes cells (C2C12). Exogenous ubiquinol supplementation on the models coupled (EPS+CoQdeprived) was also tested. The results show the fine-tuning of the high-intensity exercise protocol and CoQ-deprived model have been achieved in terms of decreased viability and myotubes contraction duration with significant morphological alterations. Despite of the assumptions, ubiquinol supplementation did not seem to prevent the cellular oxidative alterations, probably due to the high biological variability observed.

L'attività fisica regolare contrasta e previene un'ampia varietà di condizioni fisiopatologiche avverse. Tuttavia, quando l'intensità o la durata dell'esercizio superano livelli ottimali, aumenta il rischio di overtraining, una condizione caratterizzata da un grave squilibrio ossidativo che può comportare rischi per la salute. Se da una parte i comuni antiossidanti hanno mostrato risultati incoerenti nel contrastare questi effetti dannosi, dall'altra il Coenzima Q10 (CoQ10), noto per il suo ruolo antiossidante e bioenergetico, rappresenta un'alternativa promettente. L'obiettivo di questo progetto è stato quello di sviluppare un sistema di Stimolazione Elettrica Pulsata (EPS) in vitro per simulare un esercizio fisico esaustivo (overtraining), testandolo poi su un modello di miotubi murini deprivati di CoQ (C2C12). È stata inoltre testata la supplementazione con ubiquinolo (la forma ridotta del CoQ10) sul modello EPS accoppiato al modello deprivato. I risultati mostrano un'ottimizzazione del protocollo di overtraining e del modello deprivato di CoQ, evidenziando una diminuzione della vitalità e della durata della contrazione dei miotubi, oltre a significative alterazioni morfologiche. Diversamente dalle ipotesi iniziali, la supplementazione con ubiquinolo non sembra aver prevenuto il danno cellulare, probabilmente a causa dell'elevata variabilità biologica osservata.