Haruldased haigused: Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), Pennsylvania ülikooli uuring
Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) on haruldane haigus, mida iseloomustab ulatuslik luukasv väljaspool normaalset luustikku, mis ennetab keha normaalset reaktsiooni isegi väiksematele vigastustele.
Selle tulemuseks on "teine skelett", mis lukustab liigeste liikumise ja võib raskendada hingamist.
Pennsylvania ülikooli Perelmani meditsiinikooli meeskonna uued uuringud hiirtel näitavad aga, et luustikuväline luu moodustumine ei pruugi olla haiguse ainus põhjus.
Häiritud ja ebaefektiivne lihaskoe taastumine näib avavat ukse soovimatute luude tekkeks kohtades, kus pärast vigastusi peaks tekkima uus lihas.
See avastus avab võimaluse kasutada FOP-i jaoks uusi ravimeetodeid ja avaldati täna ajakirjas NPJ Regenerative Medicine
"Kuigi oleme teinud suuri edusamme selle haiguse paremaks mõistmiseks, näitab see töö, kuidas põhiline bioloogia võib anda suurepärase ülevaate sobivatest regeneratiivse meditsiini ravimeetoditest," ütles uuringu juhtiv autor Foteini Mourkioti, PhD, ortopeedilise kirurgia ja rakkude ja rakkude uurimise dotsent. Developmental Biology, samuti Penn Institute for Regenerative Medicine, Skeleti-lihassüsteemi programmi kaasdirektor.
"Laborist saame nüüd näidata, et selle laastava seisundiga patsientide jaoks on potentsiaali täiesti uueks ravivaldkonnaks."
Umbes 15 aastat tagasi avastasid Penni teadlased – sealhulgas selle uuringu kaasautor Eileen Shore, PhD, ortopeedilise kirurgia ja geneetika professor ning FOP-i ja sellega seotud häirete uuringute keskuse kaasdirektor –, et FOP eest vastutas ACVR1 geen.
Selles uuringus leidis meeskond, et mutatsioon muutis rakke lihastes ja sidekudedes, suunates rakud koes valesti käituma nagu luurakud, mille tulemuseks on uus ja tarbetu skeletiväline luu kehas.
"Kuid kuigi viimastel aastatel on laialdaselt uuritud, kuidas FOP-mutatsioon muudab rakkude saatuse otsuste reguleerimist, on vähe tähelepanu pööratud geneetilise mutatsiooni mõjule lihastele ja selle mõjule rakkudele, mis parandavad lihaste vigastusi. "Ütles Shore.
"Olime veendunud, et selle valdkonna uuringute jätkamine võib anda vihjeid mitte ainult täiendava luu moodustumise vältimiseks, vaid ka lihaste funktsiooni ja regeneratsiooni parandamiseks, tuues FOP-i kui terviku selgust."
Teadlased uurisid lihaseid hiirtelt, kellel oli ACVR1 geenis sama mutatsioon, mis FOP-ga inimestel
Nad keskendusid kahte tüüpi lihaskoe tüvirakkudele: fibro-adipogeneetilised eellasrakud (FAP) ja lihaste tüvirakud (MuSC-d).
Tavaliselt nõuab lihaste vigastuste parandamine nende kahe rakutüübi hoolikat tasakaalu.
Vigastatud kude reageerib FAP-rakkude laienemisega, mis on määratud värbama lihase tüvirakke, mis taastavad kahjustatud lihaskoe.
Umbes kolme päeva pärast surevad FAP-id välja, nende töö on tehtud.
Samal ajal liiguvad MuSC-d küpsema, diferentseeritud oleku poole, mida nimetatakse lihaskiududeks, mis on meie lihaste organiseeritud liikumise jaoks hädavajalikud.
ACVR1 mutatsiooniga hiirtel, mida Mourkioti, Shore ja nende kaasautorid uurisid, oli apoptoos – protsess, mille käigus FAP-rakud surevad osana õigest lihaste regenereerimisest – märkimisväärselt aeglustunud, mis tõi kaasa FAP-ide suure esinemise, mis ületas nende tavapärase. eluaeg.
See muutis nende tasakaalu MuSC-dega.
Vigastatud koel oli ka vähenenud lihaste tüvirakkude küpsemise võime ja selle tulemusena olid lihaskiud ACVR1 mutatsiooni kandvatel hiirtel tunduvalt väiksemad, võrreldes ilma mutatsioonita hiirte lihaskiududega.
"Haigete FAP-ide pikaajaline püsimine taastuvas lihases aitab kaasa muutunud lihaskeskkonnale FOP-is, mis vähendab lihaste taastumist ja võimaldab liigsetel FAP-idel aidata kaasa skeletivälise luu moodustumisele," ütles Mourkioti.
"See annab täiesti uue vaatenurga liigse skeletivälise luu moodustumise kohta ja kuidas seda ennetada."
Praegused FOP-i ravi eesmärgid keskenduvad skeletivälise luu kasvu aeglustamisele
See uurimus võib anda uue pöördelise suuna.
"Teeme ettepaneku, et terapeutilised sekkumised peaksid kaaluma lihaste taastumispotentsiaali edendamist koos emakavälise luu moodustumise vähendamisega," kirjutasid Shore ja Mourkioti.
"Käsitledes nii tüvirakkude populatsioone kui ka nende rolli FOP päritolus, on võimalik oluliselt täiustatud ravimeetodeid."
Seda uuringut toetasid riiklik artriidi ning lihas-skeleti- ja nahahaiguste instituut (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), riiklikud tervishoiuinstituudid (R01-AR071399, NIH P30-AR069619) ja Progressivabrodysplasia rahvusvaheline ühendus. (IFOPA).
Teised uuringu autorid on Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan ja Douglas Roberts.
Loe ka:
Rahutute jalgade sündroom: mis see on ja kuidas seda ravida
Haruldased haigused: Bardet Biedli sündroom
Haruldased haigused: idiopaatilise hüpersomnia ravi 3. faasi uuringu positiivsed tulemused