Οι επιστήμονες μελετούν τις σχέσεις μεταξύ της πρωτεΐνης του κινητικού νευρώνα επιβίωσης και της σαρκοπενίας

Οι επιστήμονες μελετούν τις σχέσεις μεταξύ της πρωτεΐνης του κινητικού νευρώνα επιβίωσης και της σαρκοπενίας

Η υιοθέτηση ορισμένων από τις στρατηγικές πίσω από την επιτυχή θεραπεία της παιδικής νόσου, η μυϊκή ατροφία της σπονδυλικής στήλης θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξη θεραπειών για τον περιορισμό της μυϊκής απώλειας που συνεπάγεται η γήρανση, προτείνει νέα έρευνα.

Στην καρδιά και των δύο διαταραχών βρίσκεται η πρωτεΐνη επιβίωσης του κινητικού νευρώνα, η οποία υπάρχει σε όλο το σώμα και είναι σημαντική για τη διατήρηση των κυττάρων του κινητικού νευρώνα ζωντανά και την αποστολή των κατάλληλων σημάτων από το κεντρικό νευρικό σύστημα στους μύες. Μια γονιδιακή μετάλλαξη που οδηγεί σε μειωμένα επίπεδα αυτής της πρωτεΐνης προκαλεί νωτιαία μυϊκή ατροφία (SMA) και η γονιδιακή θεραπεία είναι μια από τις τρεις κλινικά διαθέσιμες θεραπείες SMA. Τα πρώτα παιδιά που έλαβαν τη γονιδιακή θεραπεία είναι πλέον 6 ετών.

Με βάση όσα χρόνια έρευνας της SMA έδειξαν για τη σημασία της πρωτεΐνης του κινητικού νευρώνα επιβίωσης στη νευρομυϊκή ακεραιότητα, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο μελετούν τις σχέσεις μεταξύ της πρωτεΐνης και της σαρκοπενίας, της απώλειας σκελετικής μυϊκής μάζας και δύναμης που σχετίζεται με την ηλικία.

Η νέα τους μελέτη σε ποντίκια υποδηλώνει σαφή ρόλο για την επιβίωση της πρωτεΐνης κινητικού νευρώνα (SMN) και την απώλεια μυών με την ηλικία: Τα επίπεδα της πρωτεΐνης στον νωτιαίο μυελό και στους κινητικούς νευρώνες προχωρημένων ποντικών ήταν 22% και 55% χαμηλότερα, αντίστοιχα, από τα επίπεδα σε μεσήλικα ποντίκια και αυτές οι πτώσεις πρωτεΐνης συνοδεύονταν από μειωμένη μυϊκή λειτουργία.

Βρήκαμε ότι η πρωτεΐνη SMN και η γήρανση συνδέονται - με την ηλικία η πρωτεΐνη μειώνεται και συσχετίζεται με την πτώση της νευρομυϊκής λειτουργίας. Με βάση αυτά που γνωρίζουμε για το SMA και τη θεραπευτική, έχουμε υπόβαθρο στη στόχευση της πρωτεΐνης SMN - και είναι πιθανό αυτό να είναι κάτι στο κάτω μέρος που θα μπορούσε να εφαρμοστεί στη νευρομυϊκή έκπτωση που σχετίζεται με την ηλικία.

Maria Balch, επικεφαλής συγγραφέας, μεταδιδακτορική υπότροφος στη νευροεπιστήμη στο Ιατρικό Κολλέγιο της Πολιτείας του Οχάιο

Η ερευνητική αφίσα παρουσιάστηκε σήμερα (Τρίτη 15 Νοεμβρίου 2022) στο Neuroscience 2022, την ετήσια συνάντηση της Εταιρείας Νευροεπιστημών.

Δύο γονίδια, το SMN1 και το SMN2, εμπλέκονται στην παραγωγή της πρωτεΐνης του κινητικού νευρώνα επιβίωσης. Το SMN1 κάνει το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας για την παραγωγή της πρωτεΐνης πλήρους μήκους και είναι κρίσιμο για την επιβίωση και τη λειτουργία των κινητικών νευρώνων. Το SMN2, το οποίο τις περισσότερες φορές έχει κολοβωμένη μορφή, συμβάλλει ελάχιστα στην παραγωγή πρωτεϊνών πλήρους μήκους και θα μπορούσε να θεωρηθεί βοηθητικό - η παρουσία περισσότερων αντιγράφων του γονιδίου SMN2 σχετίζεται με ηπιότερες μορφές SMA.

Η ομάδα της Πολιτείας του Οχάιο διαπίστωσε ότι τα ποντίκια που είχαν σχεδιαστεί για να εκφράζουν υψηλότερα από τα κανονικά επίπεδα πρωτεΐνης SMN είχαν υψηλότερη συνολική νευρομυϊκή ανθεκτικότητα και ανέκαμψαν πιο γρήγορα από τραυματισμούς νεύρων.

Ηλεκτρονικό βιβλίο νευροεπιστήμης

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους. Κατεβάστε ένα δωρεάν αντίγραφο

«Αυτό δημιούργησε ορισμένα ερωτήματα», είπε ο ανώτερος συγγραφέας Arthur Burghes, καθηγητής βιολογικής χημείας και φαρμακολογίας και μοριακής γενετικής στην Πολιτεία του Οχάιο, ο οποίος ανέπτυξε το μοντέλο ποντικιού που προώθησε την έρευνα SMA. «Διαφορετικοί άνθρωποι αναπτύσσουν διαφορετικά επίπεδα αδυναμίας καθώς μεγαλώνουν. Γιατί μερικοί άνθρωποι είναι εντελώς ανθεκτικοί σε αυτήν και άλλοι πιο επιρρεπείς;

"Με την αύξηση της ηλικίας και τη σαρκοπενία, ο κίνδυνος τραυματισμού από πτώσεις αυξάνεται. Επομένως, είναι ένα σημαντικό θέμα."

Αν και οι ερευνητές εικάζουν ότι ένας συνδυασμός γενετικής και συμπεριφοράς παίζει ρόλο, με βάση τα μέχρι στιγμής ευρήματά τους, υπάρχει πιθανότητα το πρόβλημα να αντιμετωπιστεί με το να κάνει το γερασμένο σώμα να παράγει περισσότερη πρωτεΐνη SMN.

Αυτή η νέα μελέτη συνέκρινε μια σειρά μετρήσεων σε ποντίκια, χωρισμένα σε τρεις ηλικιακές ομάδες: 6-10 μηνών, 21 μηνών και 27 μηνών, που στα ανθρώπινα χρόνια αντιστοιχεί περίπου σε 35-50, 55 και άνω των 70 ετών.

Εκτός από τη φυσική μείωση των επιπέδων πρωτεΐνης στον νωτιαίο μυελό και στους κινητικούς νευρώνες με την ηλικία, οι ερευνητές ανακάλυψαν και άλλες τάσεις στα μεγαλύτερα ποντίκια: επίσης μείωση του αριθμού των κινητικών μονάδων ή των κινητικών νευρώνων και των μυϊκών κυττάρων που διεγείρουν, όπως μείωση της λειτουργίας των μυών που ανταποκρίνονται στη νευρική διέγερση.

Όσον αφορά τις πιθανές θεραπευτικές προσεγγίσεις, η γονιδιακή θεραπεία με τη μεσολάβηση του ιού αυτή τη στιγμή στην κλινική για βρέφη με SMA δεν είναι μια πιθανή λύση λόγω της μεγάλης ποσότητας ιού που θα απαιτούνταν για έναν ενήλικα. Η ομάδα διερευνά άλλους τρόπους για να αυξήσει την παραγωγή SMN.

"Γνωρίζουμε στον τομέα της SMA ότι η στοχευμένη αύξηση της πρωτεΐνης SMN μπορεί να προσεγγιστεί από πολλές κατευθύνσεις. Εάν μπορούμε να προσδιορίσουμε ότι αυτός είναι ένας βιώσιμος θεραπευτικός στόχος στη γήρανση, υπάρχει πολλή έρευνα στην οποία μπορούμε να αντλήσουμε για να προωθήσουμε την κατεύθυνση των θεραπευτικών που σχετίζονται με την ηλικία", είπε ο Balch.

Το έργο αυτό υποστηρίχθηκε με επιχορηγήσεις από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Ο κύριος κύριος ερευνητής ήταν ο W. David Arnold, τώρα στο Πανεπιστήμιο του Μιζούρι.

Οι συν-συγγραφείς περιλαμβάνουν τους Prameela Bobbili από το Ohio State, Hallie Harris, Rochelle Rodrigo, Deepti Chugh, Chitra Iyer και Anton Blatnik. και Florence Roussel και Annalisa Hartlaub του Nationwide Children’s Hospital.

Πηγή:

Κρατικό Πανεπιστήμιο του Οχάιο

.