Tutkijat tutkivat yhteyksiä selviytymismotorisen neuroniproteiinin ja sarkopenian välillä

Tutkijat tutkivat yhteyksiä selviytymismotorisen neuroniproteiinin ja sarkopenian välillä

Uusien tutkimusten mukaan joidenkin strategioiden ottaminen käyttöön lapsuusiän sairauden spinaalisen lihasatrofian onnistuneen hoidon takana voisi mahdollistaa terapioiden kehittämisen ikääntymisen aiheuttaman lihaskadon hillitsemiseksi.

Molempien sairauksien ytimessä on motoristen hermosolujen selviytymisproteiini, jota esiintyy kaikkialla kehossa ja joka on tärkeä motoristen hermosolujen elossa pitämisessä ja oikeiden signaalien lähettämisessä keskushermostosta lihaksiin. Geenimutaatio, joka johtaa tämän proteiinin alentumiseen, aiheuttaa spinaalista lihasatrofiaa (SMA), ja geeniterapia on yksi kolmesta kliinisesti saatavilla olevasta SMA-terapiasta. Ensimmäiset geeniterapian saaneet lapset ovat nyt 6-vuotiaita.

Sen perusteella, mitä vuosia kestänyt SMA-tutkimus on osoittanut selviytymismotorisen neuroniproteiinin merkityksestä hermo-lihaksen eheydelle, Ohion osavaltion yliopiston tutkijat tutkivat proteiinin ja sarkopenian, ikääntymiseen liittyvän luuston lihasmassan ja voiman menetyksen välisiä yhteyksiä.

Heidän uusi tutkimusnsa hiirillä viittaa selkeään rooliin motoristen neuroniproteiinien (SMN) eloonjäämisessä ja lihasten häviämisessä iän myötä: proteiinitasot pitkälle ikääntyneiden hiirten selkäytimessä ja motorisissa neuroneissa olivat vastaavasti 22 % ja 55 % alhaisemmat kuin keski-ikäisten hiirten tasoilla, ja näihin proteiinien laskuun liittyi heikentynyt lihastoiminta.

Havaitsimme, että SMN-proteiini ja ikääntyminen liittyvät toisiinsa - iän myötä proteiini vähenee ja se korreloi hermo-lihastoiminnan heikkenemisen kanssa. Sen perusteella, mitä tiedämme SMA:sta ja terapiasta, meillä on taustaa SMN-proteiinin kohdistamisessa - ja on mahdollista, että tämä voi olla jotain, jota voitaisiin soveltaa ikääntymiseen liittyvään hermo-lihaksen heikkenemiseen.

Maria Balch, johtava kirjailija, neurotieteen posttohtori Ohion osavaltion lääketieteellisessä korkeakoulussa

Tutkimusjuliste esiteltiin tänään (tiistaina 15.11.2022) Neuroscience 2022:n vuosikokouksessa, Neurosciencen seuran vuosikokouksessa.

Kaksi geeniä, SMN1 ja SMN2, osallistuvat selviytymismotorisen neuroniproteiinin tuotantoon. SMN1 tekee suurimman osan työstä täyspitkän proteiinin tuottamiseksi ja on kriittinen motoristen neuronien selviytymiselle ja toiminnalle. SMN2, jolla on useimmiten katkaistu muoto, osallistuu minimaalisesti täyspitkien proteiinien tuotantoon ja sitä voitaisiin pitää avustajana - SMN2-geenin useampien kopioiden esiintyminen liittyy SMA:n lievempiin muotoihin.

Ohion osavaltion tiimi havaitsi, että hiirillä, jotka oli suunniteltu ekspressoimaan normaalia korkeampia SMN-proteiinitasoja, oli suurempi yleinen hermolihasresilienssi ja ne toipuivat nopeammin hermovaurioista.

Neurotieteen e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

"Se herätti kysymyksiä", sanoi vanhempi kirjailija Arthur Burghes, Ohion osavaltion biologisen kemian ja farmakologian ja molekyyligenetiikan professori, joka kehitti SMA-tutkimusta edistävän hiirimallin. "Eri ihmiset kehittävät eritasoista heikkoutta ikääntyessään. Miksi jotkut ihmiset ovat täysin vastustuskykyisiä sille ja toiset ihmiset alttiimpia?

"Iän ja sarkopenian myötä putoamisen aiheuttama loukkaantumisriski kasvaa. Joten se on tärkeä asia."

Vaikka tutkijat spekuloivat, että genetiikan ja käyttäytymisen yhdistelmällä on rooli, heidän tähänastisten havaintojensa perusteella on mahdollista, että ongelma voitaisiin ratkaista saamalla ikääntyvä keho tuottamaan enemmän SMN-proteiinia.

Tässä uudessa tutkimuksessa verrattiin mittaussarjaa hiirillä, jotka jaettiin kolmeen ikäryhmään: 6-10 kuukautta, 21 kuukautta ja 27 kuukautta, mikä ihmisvuosina vastaa noin 35-50, 55 ja yli 70 vuotta.

Selkäytimen ja motoristen hermosolujen luonnollisen vähenemisen iän myötä proteiinitasojen lisäksi tutkijat havaitsivat muitakin trendejä vanhemmilla hiirillä: myös motoristen yksiköiden eli motoristen neuronien ja niiden stimuloimien lihassolujen määrän vähenemisen, kuten hermostimulaatioon reagoivien lihasten toiminnan heikkenemisen.

Mahdollisten hoitomenetelmien kannalta virusvälitteinen geeniterapia tällä hetkellä SMA-vauvojen klinikalla ei ole todennäköinen ratkaisu, koska aikuiselta tarvittaisiin suuri määrä virusta. Tiimi tutkii muita tapoja lisätä SMN-tuotantoa.

"Tiedämme SMA:n alalla, että kohdennettua SMN-proteiinin lisäystä voidaan lähestyä useista suunnista. Jos voimme todeta, että tämä on elinkelpoinen terapeuttinen kohde ikääntymisessä, voimme hyödyntää paljon tutkimusta edistääksemme ikääntymiseen liittyvien terapioiden suuntaa", Balch sanoi.

Tätä työtä on tuettu National Institutes of Healthin apurahoilla. Johtava päätutkija oli W. David Arnold, joka työskentelee nyt Missourin yliopistossa.

Yhteiskirjoittajia ovat Ohio Staten Prameela Bobbili, Hallie Harris, Rochelle Rodrigo, Deepti Chugh, Chitra Iyer ja Anton Blatnik; sekä Florence Roussel ja Annalisa Hartlaub Nationwide Children’s Hospitalista.

Lähde:

Ohion osavaltion yliopisto

.