Учените изучават връзките между протеина на моторния неврон за оцеляване и саркопенията

Учените изучават връзките между протеина на моторния неврон за оцеляване и саркопенията

Възприемането на някои от стратегиите зад успешното лечение на детското заболяване спинална мускулна атрофия може да даде възможност за разработване на терапии за ограничаване на загубата на мускули, която идва със стареенето, показват нови изследвания.

В основата на двете разстройства е протеинът за оцеляване на моторните неврони, който присъства в цялото тяло и е важен за поддържане на клетките на моторните неврони живи и изпращане на правилни сигнали от централната нервна система към мускулите. Генна мутация, която води до намалени нива на този протеин, причинява спинална мускулна атрофия (SMA), а генната терапия е сред трите клинично достъпни SMA терапии. Първите деца, които получават генна терапия, вече са на 6 години.

Въз основа на годините изследвания на SMA, които са показали значението на протеина на моторния неврон за оцеляване в нервно-мускулната цялост, учени от държавния университет в Охайо изучават връзките между протеина и саркопенията, свързаната с възрастта загуба на маса и сила на скелетната мускулатура.

Новото им проучване при мишки предполага ясна роля за оцеляването на протеина на моторните неврони (SMN) и загубата на мускули с възрастта: нивата на протеина в гръбначния мозък и моторните неврони на мишки в напреднала възраст са съответно с 22% и 55% по-ниски от нивата при мишки на средна възраст и тези спадове на протеина са придружени от намалена мускулна функция.

Открихме, че протеинът SMN и стареенето са свързани - с възрастта протеинът намалява и това корелира с намаляване на нервно-мускулната функция. Въз основа на това, което знаем за SMA и терапевтиците, имаме опит в насочването към SMN протеина - и е възможно това да е нещо в крайна сметка, което може да се приложи към свързания с възрастта невромускулен спад.

Мария Балч, водещ автор, постдокторант по неврология в Медицинския колеж на щата Охайо

Изследователският плакат беше представен днес (вторник, 15 ноември 2022 г.) на Neuroscience 2022, годишната среща на Обществото за невронауки.

Два гена, SMN1 и SMN2, участват в производството на протеина на моторния неврон за оцеляване. SMN1 върши по-голямата част от работата за производството на протеин с пълна дължина и е от решаващо значение за оцеляването и функционирането на моторните неврони. SMN2, който най-често има съкратена форма, допринася минимално за производството на протеини с пълна дължина и може да се счита за помощник - наличието на повече копия на гена SMN2 се свързва с по-леките форми на SMA.

Екипът от щата Охайо установи, че мишки, проектирани да експресират по-високи от нормалните нива на SMN протеин, имат по-висока цялостна нервно-мускулна устойчивост и се възстановяват по-бързо от наранявания на нервите.

Електронна книга по неврология

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година. Изтеглете безплатно копие

„Това повдигна някои въпроси“, каза старши автор Артър Бъргес, професор по биологична химия и фармакология и молекулярна генетика в щата Охайо, който разработи модела на мишка, който напредна в изследванията на SMA. „Различните хора развиват различни нива на слабост, когато остареят. Защо някои хора са напълно устойчиви на това, а други хора са по-податливи?

„С напредването на възрастта и саркопенията рискът от нараняване при падане се увеличава. Така че това е важен въпрос.“

Въпреки че изследователите спекулират, че комбинация от генетика и поведение играе роля, въз основа на техните открития досега, има шанс проблемът да бъде решен, като накараме стареещото тяло да произвежда повече SMN протеин.

Това ново проучване сравнява серия от измервания при мишки, разделени на три възрастови групи: 6-10 месеца, 21 месеца и 27 месеца, което в човешки години съответства на приблизително 35-50, 55 и над 70 години.

В допълнение към естественото намаляване на нивата на протеини в гръбначния мозък и моторните неврони с възрастта, изследователите откриха други тенденции при по-възрастните мишки: също намаляване на броя на двигателните единици или моторните неврони и мускулните клетки, които те стимулират, като намаляване на функцията на мускулите, които реагират на нервна стимулация.

По отношение на потенциалните подходи за лечение, вирус-медиираната генна терапия, която понастоящем е в клиниката за бебета със SMA, не е вероятно решение поради голямото количество вирус, което би било необходимо за възрастен. Екипът проучва други начини за увеличаване на производството на SMN.

"Ние знаем в областта на SMA, че към целевото увеличаване на протеина SMN може да се подходи от различни посоки. Ако можем да определим, че това е жизнеспособна терапевтична цел при стареенето, има много изследвания, които можем да използваме, за да напреднем в посоката на терапията, свързана с възрастта", каза Балч.

Тази работа беше подкрепена от грантове от Националните институти по здравеопазване. Водещият главен изследовател беше У. Дейвид Арнолд, сега в Университета на Мисури.

Съавтори включват Prameela Bobbili от щата Охайо, Hallie Harris, Rochelle Rodrigo, Deepti Chugh, Chitra Iyer и Anton Blatnik; и Флоранс Русел и Аналиса Хартлауб от Националната детска болница.

източник:

Държавен университет в Охайо

.