IMAGINE: Aceasta este o secțiune transversală a unui biopsii musculare: vase de sânge (roșu) între fibrele musculare și Laminin-A2 (verde), care înconjoară fiecare fibră musculară
CREDIT: UNIVERSITATEA DE BAZEL, BIOZENTRUM
Schela celulară ține fibrele musculare împreună și le protejează de daune. Persoanele care suferă de distrofie musculară au adesea lipsă de componente esențiale în schela respectivă. Ca urmare, mușchii lor nu au forță și devin progresiv mai slabi. Echipa de cercetare a Prof. Markus Rüegg de la Biozentrum, Universitatea din Basel, a proiectat acum două proteine care stabilizează schela celulară care leagă fibrele musculare și astfel restabilește structura musculară și funcția. Constatările lor sunt publicate în numărul curent de Science Translational Medicine.
Distrofia musculară este un termen folosit pentru a descrie multe dintre diferitele boli musculare cauzate de defectele genetice. Până în prezent, nu există tratamente disponibile pentru a opri progresia bolii. În studiul lor, oamenii de știință sub îndrumarea prof. Markus Rüegg au investigat un tip specific de distrofie musculară, numită distrofie musculară congenitală. Într-un model animal, au demonstrat pentru prima dată că două proteine concepute de cercetători nu numai că recuperează forța musculară și măresc greutatea corporală la animalele bolnave, dar, de asemenea, prelungesc în mod semnificativ supraviețuirea.
Deficiențe severe datorate distrofiei musculare congenitale
Distrofia musculară congenitală este o formă rară și severă a unei distrofii musculare care apare la naștere sau în timpul copilariei. Copiii născuți cu această boală sunt, de asemenea, numiti “copiii floppy” din cauza tonusului muscular slab și a slăbiciunii, spune Judith Reinhard, primul autor al studiului. Boala devine mai severa odata cu cresterea varstei, pe masura ce pierderile de muschi progreseaza. Copiii afectați sunt deseori incapabili să meargă independent sau pierd această abilitate odată cu vârsta. Muschii respiratori sunt, de asemenea, afectați. Durata de viață este adesea scurtă și mulți pacienți mor înainte de a ajunge la maturitate.
Defecte de schelet de celule cu defecte genetice
Această formă de distrofie musculară rezultă dintr-un defect genetic în laminin-α2. Această proteină este o componentă cheie a schelei de celule și o conectează cu partea interioară a fibrei musculare, asigurând stabilitatea țesutului. În consecință, ca urmare a defectelor genei în laminin-α2, mușchii sunt extrem de instabili și chiar utilizarea normală a mușchilor conduce la leziuni musculare, inflamații și, în final, la degenerarea fibrelor musculare. În acești mușchi bolnavi, care nu pot produce laminina-α2, un alt laminin preia. Această proteină, numită laminin-α4, totuși, este doar un înlocuitor slab, deoarece nu este bine integrat în schela celulară.
Proteinele ancorează schela celulară și stabilizează fibrele musculare
Cercetătorii au proiectat două proteine care permit integrarea laminin-α4 și o ancorează la celula musculară. „Folosind aceste linkere, au fost in măsură să se stabilizeze fibrele musculare”, explica Rüegg. Atunci când animalele, cu un defect de laminină-α2, exprimă cele două linkere, a existat o îmbunătățire semnificativă a structurii și forței musculare și o creștere a greutății corporale, am fost deosebit de incantați să observam că și aceste animale au avut o durată de viață aproape normală. Chiar și-au depășit frații sănătoși “. În plus, oamenii de știință au examinat biopsiile musculare ale pacienților cu distrofie musculară congenitală. Ei au descoperit defecte structurale foarte similare, iar laminina-α4 a fost, de asemenea, găsită în locul lamininei-α2 în fibrele musculare bolnave.
Ambele proteine linker proiectate pot fi folosite în viitor ca un tratament terapie genică pentru distrofia musculara congenitala, spune Rüegg. Studiul nostru este un exemplu frumos de modul în care înțelegerea unei boli la nivel molecular și celular duce la noi opțiuni terapeutice. Suntem interesați acum dacă aceste proteine linker îmbunătățesc, de asemenea, funcția musculară, precum si supravietuirea in stadiile avansate de distrofii musculare congenitale.“
Articol original:
Judith R. Reinhard, Shu Lin, Karen K. McKee, Sarina Meinen, Stephanie C. Crosson, Maurizio Sury, Samantha Hobbs, Geraldine Maier, Peter D. Yurchenco și Markus A. Rüegg.
Proteinele Linker restaurează membrana de bază și corectează distrofia musculară legată de LAMA2 la șoareci.
Science Translational Medicine, publicat online 28 iunie 2017
