Retos ligos: progresuojanti fibrodysplasia ossificans (FOP), Pensilvanijos universiteto tyrimas
Progresuojanti ossificans fibrosplasia (FOP) yra reta liga, kuriai būdingas didelis kaulų augimas už normalaus skeleto ribų, neleidžiantis normaliai organizmo reakcijai net į nedidelius sužalojimus.
Dėl to susidaro „antrasis skeletas“, kuris blokuoja sąnarių judėjimą ir gali apsunkinti kvėpavimą.
Tačiau nauji tyrimai su pelėmis, kuriuos atliko Pensilvanijos universiteto Perelmano medicinos mokyklos komanda, rodo, kad papildomo skeleto kaulo susidarymas gali būti ne vienintelis ligos veiksnys.
Panašu, kad sutrikusi ir neefektyvi raumenų audinio regeneracija atveria duris nepageidaujamam kaulo formavimuisi tose vietose, kur po traumų turėtų atsirasti naujų raumenų.
Šis atradimas atveria galimybę ieškoti naujų FOP gydymo būdų ir šiandien buvo paskelbtas NPJ Regenerative Medicine.
„Nors mes padarėme didelę pažangą, siekdami geriau suprasti šią ligą, šis darbas parodo, kaip pagrindinė biologija gali suteikti puikių įžvalgų apie tinkamą regeneracinės medicinos terapiją“, – sakė tyrimo vadovė Foteini Mourkioti, PhD, ortopedinės chirurgijos ir ląstelių bei ląstelių katedros docentė. Vystymosi biologija, taip pat Penno regeneracinės medicinos instituto raumenų ir kaulų sistemos programos direktorius.
„Laboratorijoje dabar galime parodyti, kad pacientams, sergantiems šia niokojančia būkle, yra galimybė sukurti visiškai naują gydymo sferą.
Maždaug prieš 15 metų Penn mokslininkai, įskaitant šio tyrimo bendraautorė Eileen Shore, doktorantė, ortopedinės chirurgijos ir genetikos profesorė bei FOP ir susijusių sutrikimų tyrimų centro direktorė, atrado, kad mutacija ACVR1 genas buvo atsakingas už FOP.
Šiame tyrime komanda nustatė, kad dėl mutacijos pasikeitė raumenų ir jungiamųjų audinių ląstelės, todėl ląstelės buvo netinkamai nukreiptos į kaulų ląsteles, todėl kūne atsirado naujas ir nereikalingas papildomas skeleto kaulas.
„Tačiau, nors pastaraisiais metais buvo plačiai atliekami tyrimai, kaip FOP mutacija keičia ląstelių likimo sprendimų reguliavimą, genetinės mutacijos poveikiui raumenims ir jos poveikiui ląstelėms, kurios atstato raumenų pažeidimus, buvo skiriama mažai dėmesio. “, - sakė Šoras.
„Buvome įsitikinę, kad šios srities tyrimai gali padėti ne tik užkirsti kelią papildomam kaulų susidarymui, bet ir pagerinti raumenų funkciją bei regeneraciją, suteikiant naujo aiškumo visai FOP.
Tyrėjai tyrė pelių raumenis, turinčius tą pačią ACVR1 geno mutaciją, kurią turi žmonės su FOP
Jie sutelkė dėmesį į du specifinius raumenų audinio kamieninių ląstelių tipus: fibroadipogenetinius pirmtakus (FAP) ir raumenų kamienines ląsteles (MuSC).
Paprastai raumenų sužalojimų taisymas reikalauja kruopštaus šių dviejų ląstelių tipų pusiausvyros.
Pažeistas audinys reaguoja padidindamas FAP ląsteles, kurios yra skirtos įdarbinti raumenų kamienines ląsteles, kurios atkurs pažeistą raumenų audinį.
Maždaug po trijų dienų FAP miršta, jų darbas atliktas.
Tuo pačiu metu MuSC pereina į brandesnę, diferencijuotą būseną, vadinamą raumenų skaidulomis, kuri yra būtina organizuotam mūsų raumenų judėjimui.
Pelėse su ACVR1 mutacija, kurias tyrinėjo Mourkioti, Shore'as ir jų bendraautoriai, apoptozė – procesas, kurio metu FAP ląstelės miršta dėl tinkamo raumenų atsinaujinimo – labai sulėtėjo, todėl FAP buvo daug daugiau nei įprasta. gyvenimo trukmė.
Tai pakeitė jų pusiausvyrą su MuSC.
Pažeistas audinys taip pat parodė sumažėjusį raumenų kamieninių ląstelių brendimo gebėjimą, todėl pelių, turinčių ACVR1 mutaciją, raumenų skaidulos buvo žymiai mažesnės, palyginti su pelių be mutacijos raumenų skaidulomis.
„Ilgalaikis sergančių FAP išlikimas regeneruojančiuose raumenyse prisideda prie pakitusios raumenų aplinkos FOP, o tai sumažina raumenų regeneraciją ir leidžia pernelyg gausiems FAP prisidėti prie papildomo skeleto kaulo susidarymo“, - sakė Mourkioti.
"Tai suteikia visiškai naują požiūrį į tai, kaip susidaro perteklinis kaulas ir kaip to galima išvengti."
Dabartiniai FOP gydymo tikslai yra skirti sulėtinti papildomų skeleto kaulų augimą
Šis tyrimas gali suteikti pagrindinę naują kryptį.
„Siūlome, kad atliekant terapines intervencijas būtų atsižvelgiama į raumenų regeneracinio potencialo skatinimą kartu su negimdinio kaulų formavimosi mažinimu“, – rašė Shore ir Mourkioti.
„Svarstant tiek kamieninių ląstelių populiacijas, tiek jų vaidmenį FOP atsiradime, yra galimybė gerokai patobulinti terapiją.
Šį tyrimą palaikė Nacionalinis artrito ir raumenų, kaulų ir odos ligų institutas (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), Nacionaliniai sveikatos institutai (R01-AR071399, NIH P30-AR069619) ir Progresssplasia Tarptautinė osčiųjų vajų asociacija. (IFOPA).
Kiti tyrimo autoriai yra Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacobas Kocanas ir Douglasas Robertsas.
Skaityti taip pat:
Neramių kojų sindromas: kas tai yra ir kaip jį gydyti
Retos ligos: Bardet Biedl sindromas
Retos ligos: teigiami 3 fazės idiopatinės hipersomnijos gydymo tyrimo rezultatai