Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) on harvinainen sairaus, jolle on ominaista laaja luuston kasvu normaalin luuston ulkopuolella, mikä ehkäisee kehon normaalit reaktiot pieniinkin vammoihin.

Siitä syntyy "toinen luuranko", joka lukitsee nivelten liikkeet ja voi vaikeuttaa hengittämistä.

Pennsylvanian yliopiston Perelman School of Medicine -tiimin tekemä uusi tutkimus hiirillä osoittaa kuitenkin, että luuston ulkopuolisen luun muodostuminen ei ehkä ole ainoa taudin aiheuttaja.

Lihaskudoksen heikentynyt ja tehoton uusiutuminen näyttää avaavan oven ei-toivotulle luun muodostumiselle alueille, joissa uutta lihasta pitäisi syntyä vammojen jälkeen.

Tämä löytö avaa mahdollisuuden etsiä uusia hoitoja FOP:lle, ja se julkaistiin tänään NPJ Regenerative Medicine -lehdessä

"Vaikka olemme ottaneet suuria harppauksia tämän taudin ymmärtämiseksi paremmin, tämä työ osoittaa, kuinka perusbiologia voi tarjota suuria näkemyksiä sopivista regeneratiivisista lääkehoidoista", sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja Foteini Mourkioti, PhD, ortopedisen kirurgian ja solujen ja solujen apulaisprofessori. Kehitysbiologia, samoin kuin Penn Institute for Regenerative Medicine, Musculoskeletal Program -johtaja.

"Laboratoriossa pystymme nyt osoittamaan, että potilaille, joilla on tämä tuhoisa sairaus, on potentiaalia kokonaan uudelle hoitojen alueelle."

Noin 15 vuotta sitten Pennin tutkijat – mukaan lukien tämän tutkimuksen toinen kirjoittaja Eileen Shore, PhD, ortopedisen kirurgian ja genetiikan professori sekä FOP:n ja siihen liittyvien sairauksien tutkimuskeskuksen johtaja – havaitsivat, että ACVR1-geeni oli vastuussa FOP:sta.

Tässä tutkimuksessa ryhmä havaitsi, että mutaatio muutti soluja lihaksissa ja sidekudoksissa, ohjaten kudoksen solut väärin käyttäytymään luusolujen tavoin, mikä johti uuden ja tarpeettoman luuston ulkopuoliseen luun kehoon.

"Kuitenkin, vaikka tutkimuksia siitä, kuinka FOP-mutaatio muuttaa solujen kohtalopäätösten säätelyä, on tutkittu laajasti viime vuosina, geneettisen mutaation vaikutuksiin lihakseen ja sen vaikutuksiin lihasvaurioita korjaaviin soluihin on kiinnitetty vain vähän, "Shore sanoi.

"Olimme vakuuttuneita siitä, että tämän alueen tutkimuksen jatkaminen voisi tarjota vihjeitä paitsi ylimääräisen luun muodostumisen estämiseen, myös lihasten toiminnan ja uudistumisen parantamiseen, mikä tuo uutta selkeyttä koko FOP:iin."

Tutkijat tutkivat lihaksia hiiristä, joilla oli sama mutaatio ACVR1-geenissä kuin ihmisillä, joilla on FOP

He keskittyivät kahteen tiettyyn lihaskudoksen kantasolutyyppiin: fibroadipogeneettisiin progenitoreihin (FAP) ja lihasten kantasoluihin (MuSC).

Tyypillisesti lihasvamman korjaaminen vaatii näiden kahden solutyypin huolellisen tasapainon.

Vaurioitunut kudos reagoi laajentamalla FAP-soluja, jotka on määrätty värväämään lihasten kantasoluja, jotka uudistavat vaurioituneen lihaskudoksen.

Noin kolmen päivän kuluttua FAP:t kuolevat, heidän työnsä on tehty.

Samaan aikaan MuSC:t siirtyvät kypsempään, erilaistunempaan tilaan, jota kutsutaan lihaskuiduksi, mikä on välttämätöntä lihastemme järjestäytyneelle liikkeelle.

Hiirillä, joilla oli ACVR1-mutaatio ja joita Mourkioti, Shore ja heidän kirjoittajansa tutkivat, apoptoosi – prosessi, jossa FAP-solut kuolevat osana kunnollista lihasten regeneraatiota – oli hidastunut merkittävästi, mikä johti FAP-solujen suureen esiintymiseen normaalia enemmän. käyttöikä.

Tämä muutti heidän tasapainoaan MuSC:iden kanssa.

Vaurioitunut kudos osoitti myös heikentynyttä kapasiteettia lihasten kantasolujen kypsymiseen, ja tämän seurauksena lihassäikeet olivat huomattavasti pienempiä hiirillä, joilla oli ACVR1-mutaatio, verrattuna lihassäikeisiin hiirissä, joissa ei ollut mutaatiota.

"Sairaiden FAP:ien pitkittynyt pysyminen uudistuvassa lihaksessa myötävaikuttaa FOP:n muuttuneeseen lihasympäristöön, mikä vähentää lihasten uusiutumista ja sallii ylimääräisten FAP:ien myötävaikutuksen luuston ulkopuolisen luun muodostumiseen", Mourkioti sanoi.

"Tämä tarjoaa täysin uuden näkökulman siihen, kuinka ylimääräinen luuston ulkopuolinen luu muodostuu – ja miten se voitaisiin estää."

FOP:n hoidon nykyiset tavoitteet keskittyvät luuston ulkopuolisen luun kasvun hidastamiseen

Tämä tutkimus voi tarjota ratkaisevan uuden suunnan.

"Ehdotamme, että terapeuttisissa interventioissa tulisi harkita lihasten uudistumispotentiaalin edistämistä yhdessä kohdunulkoisen luun muodostumisen vähentämisen kanssa", Shore ja Mourkioti kirjoittivat.

"Tarkastelemalla sekä kantasolupopulaatioita että niiden rooleja FOP:n alkuperässä, on mahdollisuus parantaa huomattavasti hoitoja."

Tätä tutkimusta ovat tukeneet National Institute of Nivel- ja tuki- ja liikuntaelimistön sekä ihotautien instituutti (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), National Institutes of Health (R01-AR071399, NIH P30-AR069619) ja Progressisplasia International Figressibrodysplasia. (IFOPA).

Muita tutkimuksen kirjoittajia ovat Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan ja Douglas Roberts.

Lue myös:

Emergency Live Enemmän...Live: Lataa uusi ilmainen sanomalehtisovellus IOS:lle ja Androidille

Levottomat jalat -oireyhtymä: mitä se on ja miten sitä hoidetaan

Harvinaiset sairaudet: Bardet Biedlin oireyhtymä

Harvinaiset sairaudet: positiiviset tulokset vaiheen 3 tutkimuksesta idiopaattisen hypersomnian hoitoon

Lähde:

Penn lääketiede