Новые достижения в исследовании мышечной дистрофии

Новые достижения в исследованиях мышечной дистрофии
                Червь C. elegans экспрессирует индикаторную молекулу кальция в своих мышцах. Когда мышцы сокращаются и кальций высвобождается, эта молекула (называемая GCaMP) связывается с ней и излучает свет. Это позволяет ученым измерить, насколько усердно работают мышцы животных, и как быстро кальций высвобождается и выводится из клетки. Кредит: Иллинойский государственный университет

Новое исследование Андрес Видаль-Гадеа из Иллинойского государственного университета открывает новые возможности в области исследований мышечной дистрофии.
                                                                                       

Опубликованное во вторник в Слушаниях Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, исследование посвящено успеху лаборатории Видал-Гадеа в отражении симптомов мышечной дистрофии у животного, C . elegans worm.

«Это было большим препятствием в этой области исследований», — сказал Видал-Гадеа, который отметил, что черви имеют две трети тех же генов, что и люди, и строят мышцы одинаково. «Ни одно животное не заболевает так, как мы, поэтому, когда вы пытаетесь изучить это заболевание, а животное не заболевает, вы не можете добиться большого прогресса при изучении этого заболевания». Лаборатории удалось вырастить червей, у которых ген был «сломан» с мышечной дистрофией, такой же, как у людей.

Инновационное исследование, финансируемое через Национальные институты здравоохранения, также впервые применило новые методы изучения C. elegans в более естественной среде, чтобы выяснить, дает ли физическая нагрузка долгосрочные положительные эффекты для пациентов с мышечной дистрофией.

«Вместо того, чтобы просто выращивать его на чашке Петри, как это принято в традиции, мы могли бы наблюдать, как они прячутся», — сказал Видал-Гадеа, доцент кафедры молекулярной нейроэтологии, которая использует червей в различных неврологических исследованиях. Новый метод выявил фенотип болезни или привел к появлению болезни у червей.

Студенты в лаборатории изменили режим упражнений для червей, чтобы имитировать различные виды деятельности. Некоторые C. elegans просто сидели рядом с едой. Другие плавали, чтобы отразить упражнения с высокой частотой/низким воздействием, такие как бег трусцой. Третьи прятались через желатин, чтобы дать тот же эффект, что и при подъеме веса Со временем черви, которые тренируются, наращивают мышцы на разных уровнях, но не видят изменений в продолжительности жизни или в ходе заболевания.

«К сожалению, наша интерпретация заключается в том, что проверенные упражнения не влияют на течение болезни», — сказал Видаль-Гадеа.

Работа близка к дому для Видала-Гадеа, который работал с пациентами с мышечной дистрофией, когда учился в университете Виктории в Британской Колумбии, Канада. Время от времени клиенты, которые попробуют разные методы упражнений, могут оказаться в худшем положении, чем когда они начали. «Это было жестоко видеть. Они обменяли свое здоровье на шанс поправиться, но в литературе нет ничего убедительного в том, что помогает», — сказал он.

Сбой не в самом упражнении, а в том, как действует болезнь, отметил Видаль-Гадеа. Он сравнил мышцы с двигателем автомобиля, обеспечивающего силу. «Вы можете создать двигатель и собрать больше силы», — сказал он. «Но проблема не в двигателе, а в том, как передается сила. Поэтому просто наращивание мышц — это все равно, что пытаться вставить двигатель Формулы 1 в небольшую ошибку Volkswagen, когда коробка передач сломана. Вы можете просто разорвать свой автомобиль на части». Теперь, если вы посмотрите только на некоторые параметры, такие как максимальные обороты двигателя, вы можете поверить, что лечение помогло. «

Трехлетнее исследование также поможет ученым лучше понять цепочку событий, когда у человека развивается мышечная дистрофия, и симптомы, которые возникают. «Мы знаем, что когда у людей возникает мышечная дистрофия, ген разрушается и мышцы умирают, — говорит Видаль-Гадеа, — но между ними происходит много вещей, о которых мы не знаем». Он добавил, что соединение этой цепочки даст ученым представление о том, какой ущерб причиняет заболевание, а что вызывают мышцы, пытающиеся дать отпор.

Одним из шагов по цепочке, которую исследовала команда Видаль-Гадеа, было количество кальция, высвобождаемого в мышцах тех, кто боролся с мышечной дистрофией Дюшенна. «Накапливается кальций, который высвобождается при сокращении мышц», — говорит Видаль-Гадеа. «Для тех, у кого мышечная дистрофия, количество высвобождаемого кальция может быть значительно выше». В исследовании изучались изменения кальция при движении червей. «Мы можем начать видеть, где и когда кальций в мышцах становится нерегулируемым. Это дает нам потенциальные цели для достижения улучшений для людей с мышечной дистрофией.

Еще более поразительно, что в некоторых случаях учащиеся смогли предотвратить развитие признаков болезни у дистрофических животных. «Случаев было очень мало, и болезнь не прошла, но C. elegans не проявляла никаких симптомов этого в своих действиях», — сказал Видал-Гадеа. «Следующие наши шаги будут заключаться в том, чтобы выяснить, какая цепочка событий могла привести к изменению».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *