Redke bolezni: Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), študija univerze Pennsylvania
Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) je redka bolezen, za katero je značilna obsežna rast kosti zunaj normalnega okostja, ki preprečuje normalne odzive telesa na celo manjše poškodbe.
Posledica je tako imenovano "drugo okostje", ki blokira gibanje sklepov in lahko oteži dihanje.
Vendar pa nove raziskave na miših, ki jih je opravila ekipa na Medicinski fakulteti Perelman na Univerzi v Pensilvaniji, kažejo, da oblikovanje ekstraskeletne kosti morda ni edini gonilnik bolezni.
Zdi se, da oslabljena in neučinkovita regeneracija mišičnega tkiva odpira vrata za nastanek neželenih kosti na območjih, kjer bi se morala po poškodbah pojaviti nova mišica.
To odkritje odpira možnost iskanja novih terapij za FOP in je bilo danes objavljeno v NPJ Regenerative Medicine
"Čeprav smo naredili velik korak k boljšemu razumevanju te bolezni, to delo kaže, kako lahko osnovna biologija zagotovi odličen vpogled v ustrezne terapije regenerativne medicine," je povedal glavni avtor študije, dr. Foteini Mourkioti, docent za ortopedsko kirurgijo in celico. Razvojna biologija, kot tudi sodirektor Inštituta za regenerativno medicino Penn, mišično-skeletni program.
"Iz laboratorija lahko zdaj pokažemo, da obstaja potencial za povsem novo področje terapij za bolnike s tem uničujočim stanjem."
Pred približno 15 leti so raziskovalci v Pennu – vključno s soavtorico te študije, dr. Eileen Shore, profesorico ortopedske kirurgije in genetike ter sodirektorico Centra za raziskave FOP in sorodnih motenj – odkrili, da je mutacija v Gen ACVR1 je bil odgovoren za FOP.
V tej študiji je ekipa ugotovila, da je mutacija spremenila celice v mišicah in vezivnih tkivih, napačno usmerila celice v tkivu, da bi se obnašale kot kostne celice, kar je povzročilo novo in nepotrebno ekstraskeletno kost v telesu.
"Vendar se v zadnjih letih obsežno ukvarjajo z raziskavami, kako mutacija FOP spreminja regulacijo odločitev o usodi celic, je bilo malo pozornosti posvečene učinkom genetske mutacije na mišice in njenemu vplivu na celice, ki popravljajo mišične poškodbe, « je rekel Shore.
"Prepričani smo bili, da bi nadaljevanje raziskav na tem področju lahko zagotovilo namige ne le za preprečevanje dodatnega nastajanja kosti, ampak tudi za izboljšanje delovanja in regeneracije mišic, kar bi prineslo novo jasnost za FOP kot celoto."
Raziskovalci so preučevali mišice miši z enako mutacijo v genu ACVR1, kot jo imajo ljudje s FOP
Osredotočili so se na dve specifični vrsti matičnih celic mišičnega tkiva: fibro-adipogenetske progenitorje (FAP) in mišične matične celice (MuSC).
Običajno je za popravilo mišičnih poškodb potrebno skrbno ravnotežje teh dveh vrst celic.
Poškodovano tkivo se odzove s širjenjem celic FAP, ki so namenjene pridobivanju mišičnih matičnih celic, ki bodo regenerirale poškodovano mišično tkivo.
Po približno treh dneh FAP-ji odmrejo, njihova naloga je opravljena.
Hkrati MuSC preidejo v bolj zrelo, diferencirano stanje, imenovano mišična vlakna, ki je bistvenega pomena za organizirano gibanje naših mišic.
Pri miših z mutacijo ACVR1, ki so jih preučevali Mourkioti, Shore in njihovi soavtorji, se je apoptoza – proces, skozi katerega celice FAP odmrejo kot del pravilne regeneracije mišic – znatno upočasnila, kar je privedlo do visoke prisotnosti FAP, ki presega njihovo običajno. življenjska doba.
To je spremenilo njihovo ravnovesje z MuSC.
Poškodovano tkivo je pokazalo tudi zmanjšano sposobnost zorenja mišičnih matičnih celic in posledično so bila mišična vlakna bistveno manjša pri miših z mutacijo ACVR1 v primerjavi z mišičnimi vlakni pri miših brez mutacije.
"Dolgotrajna obstojnost obolelih FAP v regeneracijski mišici prispeva k spremenjenemu mišičnemu okolju v FOP, kar zmanjša regeneracijo mišic in omogoča, da preveč FAP prispeva k tvorbi ekstraskeletne kosti," je dejal Mourkioti.
"To zagotavlja popolnoma nov pogled na to, kako nastane presežna ekstra-skeletna kost - in kako bi jo lahko preprečili."
Trenutni cilji za zdravljenje FOP se osredotočajo na upočasnitev rasti ekstraskeletnih kosti
Ta raziskava lahko zagotovi ključno novo smer.
"Predlagamo, da bi morali pri terapevtskih posegih razmisliti o spodbujanju regeneracijskega potenciala mišic skupaj z zmanjšanjem ektopične tvorbe kosti," sta zapisala Shore in Mourkioti.
"Z obravnavanjem populacij matičnih celic in njihove vloge pri nastanku FOP obstaja možnost močno izboljšanih terapij."
To študijo so podprli Nacionalni inštitut za artritis ter mišično-skeletne in kožne bolezni (R01‐AR041916‐15S1, F31-AR069982), Nacionalni inštitut za zdravje (R01‐AR071399, NIH P30-AR069619) in Mednarodno združenje Ossibrodyanss Plaiva Progress. (IFOPA).
Drugi avtorji v študiji so Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan in Douglas Roberts.
Preberite tudi:
Sindrom nemirnih nog: kaj je to in kako ga zdraviti
Redke bolezni: Bardet Biedlov sindrom
Redke bolezni: pozitivni rezultati študije 3. faze za zdravljenje idiopatske hipersomnije