Retas slimības: Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), pētījums no Pensilvānijas universitātes
Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) ir reta slimība, ko raksturo plaša kaulu augšana ārpus normālā skeleta, kas novērš normālu ķermeņa reakciju pat uz nelieliem ievainojumiem.
Tā rezultātā tiek saukts "otrais skelets", kas bloķē locītavu kustību un var apgrūtināt elpošanu.
Tomēr Pensilvānijas Universitātes Perelmanas Medicīnas skolas komandas jaunie pētījumi ar pelēm liecina, ka ārpusskeleta kaula veidošanās var nebūt vienīgais slimības izraisītājs.
Šķiet, ka traucēta un neefektīva muskuļu audu reģenerācija paver durvis nevēlamu kaulu veidošanās vietām, kur pēc traumām vajadzētu rasties jauniem muskuļiem.
Šis atklājums paver iespēju izmantot jaunas FOP terapijas, un šodien tika publicēts NPJ Regenerative Medicine.
"Lai gan mēs esam guvuši lielus soļus, lai labāk izprastu šo slimību, šis darbs parāda, kā pamata bioloģija var sniegt lielisku ieskatu piemērotās reģeneratīvās medicīnas terapijās," sacīja pētījuma vadošā autore Foteini Mourkioti, PhD, ortopēdiskās ķirurģijas un šūnu un šūnu docente. Attīstības bioloģija, kā arī Pennas Reģeneratīvās medicīnas institūta muskuļu un skeleta programmas līdzdirektors.
"No laboratorijas mēs tagad varam parādīt, ka ir potenciāls pilnīgi jaunai terapijas jomai pacientiem ar šo postošo stāvokli."
Apmēram pirms 15 gadiem Pennas pētnieki, tostarp šī pētījuma līdzautore Eilīna Šora, PhD, ortopēdiskās ķirurģijas un ģenētikas profesore un FOP un saistīto traucējumu izpētes centra līdzdirektore, atklāja, ka mutācija ACVR1 gēns bija atbildīgs par FOP.
Šajā pētījumā komanda atklāja, ka mutācija izmainīja šūnas muskuļos un saistaudos, nepareizi novirzot šūnas audos, lai tās izturētos kā kaulu šūnas, kā rezultātā ķermenī veidojas jauns un nevajadzīgs ārpusskeleta kauls.
"Tomēr, lai gan pēdējos gados ir plaši veikti pētījumi par to, kā FOP mutācija maina šūnu likteņa lēmumu regulēšanu, maz uzmanības ir pievērsts ģenētiskās mutācijas ietekmei uz muskuļiem un tās ietekmei uz šūnām, kas labo muskuļu traumas. — Šors sacīja.
"Mēs bijām pārliecināti, ka izpēte šajā jomā varētu sniegt norādes ne tikai par papildu kaulu veidošanās novēršanu, bet arī par muskuļu funkcijas un reģenerācijas uzlabošanu, radot jaunu skaidrību FOP kopumā."
Pētnieki pētīja muskuļus no pelēm ar tādu pašu mutāciju ACVR1 gēnā, kas ir cilvēkiem ar FOP
Viņi koncentrējās uz diviem specifiskiem muskuļu audu cilmes šūnu veidiem: fibroadipoģenētiskajiem priekštečiem (FAP) un muskuļu cilmes šūnām (MuSC).
Parasti muskuļu traumu labošanai ir nepieciešams rūpīgs šo divu šūnu veidu līdzsvars.
Ievainotie audi reaģē, paplašinot FAP šūnas, kurām ir uzdevums piesaistīt muskuļu cilmes šūnas, kas atjaunos bojātos muskuļu audus.
Pēc apmēram trim dienām FAP nomirst, viņu darbs ir paveikts.
Tajā pašā laikā MuSC pāriet uz nobriedušāku, diferencētāku stāvokli, ko sauc par muskuļu šķiedru, kas ir būtiska mūsu muskuļu organizētai kustībai.
Pelēm ar ACVR1 mutāciju, kuras pētīja Morkioti, Šors un viņu līdzautori, apoptoze — process, kurā FAP šūnas mirst kā daļa no pareizas muskuļu reģenerācijas — bija ievērojami palēninājusies, izraisot lielu FAP klātbūtni, pārsniedzot to ierasto. mūžs.
Tas mainīja viņu līdzsvaru ar MuSC.
Bojātajiem audiem bija arī samazināta muskuļu cilmes šūnu nobriešanas spēja, un rezultātā muskuļu šķiedras bija ievērojami mazākas pelēm, kurām bija ACVR1 mutācija, salīdzinot ar muskuļu šķiedrām pelēm bez mutācijas.
"Ilgstoša slimu FAP noturība atjaunojošajos muskuļos veicina izmainīto muskuļu vidi FOP, kas samazina muskuļu atjaunošanos un ļauj pārmērīgi daudzajiem FAP veicināt ārpusskeleta kaula veidošanos," sacīja Mourkioti.
"Tas sniedz pilnīgi jaunu skatījumu uz to, kā veidojas liekais skeleta kauls un kā to varētu novērst."
Pašreizējie FOP ārstēšanas mērķi ir vērsti uz ārpusskeleta kaulu augšanas palēnināšanu
Šis pētījums var sniegt jaunu galveno virzienu.
"Mēs ierosinām, ka terapeitiskās iejaukšanās laikā jāapsver muskuļu reģenerācijas potenciāla veicināšana kopā ar ārpusdzemdes kaulu veidošanās samazināšanu," rakstīja Šors un Mourkioti.
"Pievēršoties gan cilmes šūnu populācijām, gan to lomai FOP izcelsmē, pastāv iespēja ievērojami uzlabot terapiju."
Šo pētījumu atbalstīja Nacionālais artrīta un muskuļu, skeleta un ādas slimību institūts (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), Nacionālie veselības institūti (R01-AR071399, NIH P30-AR069619) un Starptautiskā Progresssvabrificodysplasia asociācija. (IFOPA).
Citi pētījuma autori ir Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan un Duglas Roberts.
Lasīt arī:
Nemierīgo kāju sindroms: kas tas ir un kā to ārstēt
Retas slimības: Bardeta Bīla sindroms
Retas slimības: pozitīvi rezultāti 3. fāzes pētījumam par idiopātiskas hipersomnijas ārstēšanu