Välj en sida

Forskare vid University of Michigan Health System har identifierat ett nytt sätt att utlösa de instruktioner som normalt ges av muskelprotein dystrofin, som finns i musklerna som används för rörelse och i hjärtmuskelceller.

Deras studie publicerad online före tryck i PNAS Early Edition föreslår en ny terapeutisk strategi för patienter med Duchene muskeldystrofi, ett progressivt neuromuskulärt tillstånd, orsakat av brist på dystrofin, som vanligtvis lämnar patienter som inte kan gå på egen hand vid åldern 10-15.

När dystrofin saknas i muskelcellen försämras funktionen hos ett annat protein, känt som nNOS, vilket resulterar i minskat blodflöde till musklerna och överdriven trötthet efter träning.

Med hjälp av isolerade hjärtceller från dystrofinbristade möss, teamet av Daniel E. Michele, Ph.D. , och Joanne Garbincius, vid University of Michigan Department of Molecular & Integrative Physiology, hittade en förklaring till detta försvagande proteinfel – och ett potentiellt sätt att kringgå det.

"Vårt arbete antyder att AMPK-signalering kan vara en av länkarna mellan förlusten av dystrofin och den nedsatta nNOS-funktionen som ses i muskeldystrofi", säger Michele, seniorstudieförfattare och professor i molekylär och integrativ fysiologi och internmedicin vid universitetet av Michigan. "AMPK hjälper normalt till att aktivera nNOS-funktionen i muskelceller, till exempel när vi tränar och när dystrofin går förlorat, slår AMPK inte på rätt sätt."

AMPK, eller AMP-aktiverat proteinkinas, samordnar cellulär energianvändning. För studien aktiverade teamet AMPK-signalering med läkemedel som har använts medicinskt för att skydda hjärtvävnad under operation och inom sport för att förbättra prestanda på grund av dess blodflödesförstärkande förmågor.

När AMPK aktiverades återställdes nNOS-aktiviteten som reduceras i muskeldystrofi. Läkemedlet fungerade genom att kringgå de defekta stegen i proteinkomplexvägen, förklarar Garbincius, den ledande studieförfattaren.

Se även  Hur en laser kan förhindra åldersrelaterad blindhet

Mer forskning behövs för att avgöra om processen kan vara effektiv hos människor.

Studien är fortfarande "ett viktigt första steg för att visa att manipulering av AMPK-nNOS-signalering åtminstone har potential att hjälpa muskelfunktion vid muskeldystrofi", säger Michele vars laboratorium vid University of Michigan Cardiovascular Research Center fokuserar på ärvda former av skelett och hjärtsjukdomar.

Deras arbete stöddes av finansiering från Muscular Dystrophy Association och National Institutes of Health, tillsammans med finansiering från UM Cardiovascular Translational Research and Entrepreneurship training program.

Utbildningsbidrag från NIH och Cardiovascular Center stödde Ph.D. kandidat Garbincius som hjälpte till att utforma studien och utförde forskningen.

Att manipulera proteiner i kroppen för att kompensera för bristen på dystrofin är en av många strategier som undersöks för att stoppa eller vända muskelskador orsakade av DMD.

Förutom svaghet i skelettmusklerna kan hjärtmuskelceller försvagas och dö, vilket förhindrar hjärtat från att pumpa blod effektivt. Dilaterad kardiomyopati är en ledande dödsorsak för dem med DMD.

Andra forskare har börjat undersöka möjligheten att fosfodiesterashämmare, som vidgar blodkärlen, kan förbättra muskelfunktionen hos personer med DMD.

Fosfodiesterashämmare ingår i en klass läkemedel som inkluderar sildenafil (Viagra) och tadalafil (Cialis), båda används för att behandla erektil dysfunktion. Experiment har visat att behandling med sildenafil förbättrat signifikant hjärtfunktionen hos möss som saknar dystrofinproteinet.