Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) je vzácné onemocnění charakterizované rozsáhlým růstem kostí mimo normální kostru, který brání normálním reakcím těla i na drobná poranění.

Výsledkem je to, co někteří nazývají „druhá kostra“, která blokuje pohyb kloubů a může ztěžovat dýchání.

Nový výzkum na myších provedený týmem z Perelman School of Medicine na Pensylvánské univerzitě však ukazuje, že tvorba extra-kosterní kosti nemusí být jedinou příčinou onemocnění.

Zdá se, že narušená a neefektivní regenerace svalové tkáně otevírá dveře pro vznik nežádoucí kosti v oblastech, kde by se po úrazech měl objevit nový sval.

Tento objev otevírá možnost prosazování nových terapií pro FOP a byl dnes publikován v NPJ Regenerative Medicine

„Zatímco jsme udělali velké kroky k lepšímu porozumění této nemoci, tato práce ukazuje, jak základní biologie může poskytnout skvělý pohled na vhodné terapie regenerativní medicíny,“ řekl hlavní autor studie, Foteini Mourkioti, PhD, odborný asistent ortopedické chirurgie a buněčné a Vývojová biologie, stejně jako spoluředitel Penn Institute for Regenerative Medicine, Muskuloskeletální program.

"Z laboratoře jsme nyní schopni ukázat, že existuje potenciál pro zcela novou oblast terapií pro pacienty s tímto zničujícím stavem."

Asi před 15 lety vědci z Pennu – včetně spoluautorky této studie, Eileen Shore, PhD, profesorky ortopedické chirurgie a genetiky a spoluředitelky Centra pro výzkum FOP a příbuzných poruch – zjistili, že mutace v ACVR1 gen byl zodpovědný za FOP.

V této studii tým zjistil, že mutace změnila buňky ve svalech a pojivových tkáních, nesprávně nasměrovala buňky v tkáni tak, aby se chovaly jako kostní buňky, což má za následek novou a nepotřebnou extra-kosterní kost v těle.

„Nicméně, zatímco výzkumy toho, jak mutace FOP mění regulaci rozhodování o osudu buněk, byly v posledních letech intenzivně sledovány, účinkům genetické mutace na svaly a jejímu dopadu na buňky, které opravují svalová zranění, byla věnována malá pozornost. “ řekl Shore.

"Byli jsme přesvědčeni, že pokračování výzkumu v této oblasti by mohlo poskytnout vodítka nejen pro prevenci nadbytečné tvorby kostí, ale také pro zlepšení svalové funkce a regenerace, což vnese novou jasnost do FOP jako celku."

Vědci studovali svaly myší se stejnou mutací v genu ACVR1, jakou mají lidé s FOP

Zaměřili se na dva specifické typy kmenových buněk svalové tkáně: fibro-adipogenetické progenitory (FAP) a svalové kmenové buňky (MuSC).

Oprava svalového poranění obvykle vyžaduje pečlivou rovnováhu těchto dvou typů buněk.

Poraněná tkáň reaguje expanzí buněk FAP, které jsou určeny k získávání svalových kmenových buněk, které regenerují poškozenou svalovou tkáň.

Asi po třech dnech FAP vymřou, jejich práce je hotová.

Současně se MuSC přecházejí ke zralejšímu, diferencovanému stavu, nazývanému svalové vlákno, který je nezbytný pro organizovaný pohyb našich svalů.

U myší s mutací ACVR1, kterou Mourkioti, Shore a jejich spoluautoři studovali, se apoptóza – proces, při kterém buňky FAP umírají v rámci správné svalové regenerace – výrazně zpomalila, což vedlo k vysoké přítomnosti FAP za jejich obvyklou hodnotou. životnost.

To změnilo jejich rovnováhu s MuSC.

Poraněná tkáň také vykazovala sníženou kapacitu pro dozrávání svalových kmenových buněk a v důsledku toho byla svalová vlákna u myší nesoucích mutaci ACVR1 podstatně menší ve srovnání se svalovými vlákny u myší bez mutace.

"Dlouhotrvající přetrvávání nemocných FAPs v regenerujícím se svalu přispívá ke změněnému svalovému prostředí při FOP, což snižuje regeneraci svalů a umožňuje nadměrným FAP přispívat k tvorbě extrakosterní kosti," řekl Mourkioti.

"To poskytuje zcela nový pohled na to, jak se tvoří nadbytečná kost mimo kostru - a jak tomu lze zabránit."

Současné cíle pro léčbu FOP se zaměřují na zpomalení mimokosterního růstu kostí

Tento výzkum může poskytnout zásadní nový směr.

"Navrhujeme, aby terapeutické intervence zvážily podporu regeneračního potenciálu svalů spolu se snížením tvorby ektopických kostí," napsali Shore a Mourkioti.

"Tím, že se zaměříme na populace kmenových buněk a jejich role při vzniku FOP, existuje možnost výrazně lepších terapií."

Tato studie byla podpořena Národním institutem artritidy a muskuloskeletálních a kožních nemocí (R01‐AR041916‐15S1, F31-AR069982), Národním institutem zdraví (R01‐AR071399, NIH P30-AR069619) a Mezinárodní asociací Proplasivassific (IFOPA).

Mezi další autory ve studii patří Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan a Douglas Roberts.

Přečtěte si také:

Nouzové živě ještě více…Živě: Stáhněte si novou bezplatnou aplikaci vašich novin pro IOS a Android

Syndrom neklidných nohou: co to je a jak ho léčit

Vzácná onemocnění: Bardet Biedlův syndrom

Vzácná onemocnění: Pozitivní výsledky studie fáze 3 pro léčbu idiopatické hypersomnie

Zdroj:

Penn Medicine