Опубликовано : Авг 27, 2020

Перекрестное взаимодействие между мышцами и селезенкой при мышечной дистрофии Дюшенна


На рисунке показан обзор возможных паттернов взаимодействия белок-белок при пониженных (слева) и повышенных (справа) концентрациях белка в селезенке мышей Дюшенна. Предоставлено: Университет Мейнута.

Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) является наиболее распространенным заболеванием мышц у детей и передается по Х-сцепленному рецессивному наследованию. Характерна прогрессирующая мышечная атрофия. Заболевание часто приводит к смерти до третьего десятилетия жизни. Исследователи из университетов Мейнута (Ирландия) и Бонна обнаружили связь между дистрофическими мышцами и лимфатической системой у мышей с болезнью Дюшенна. Результаты опубликованы в журнале iScience.

Мышечная атрофия при болезни Дюшенна вызвана недостатком дистрофина, белка цитоскелета. У позвоночных дистрофин содержится в мембране мышечных волокон и важен для сокращения мышц. Хотя заболевание в основном вызывается дефектным единичным геном (геном DMD), как прежде всего нервно-мышечное заболевание, оно также имеет далеко идущие и сложные последствия для здоровья немышечных тканей и систем органов.

В последние годы исследовательские группы, связанные с профессором доктором Дитером Свандуллой, Физиологический институт Боннского университета, и профессором доктором Кей Олендик, Национальный университет Ирландии, Мейнут, использовали масс-спектрометрический анализ белков (протеомика ), чтобы показать, что мышечная дистрофия Дюшенна вызывает изменения в соответствующем наборе белков (протеом) в ряде органов, включая сердце, мозг, почки и печень, а также в слюне, сыворотке и моче.

Поиск белков-маркеров конкретного заболевания

«Протеомика — это надежный и эффективный аналитический метод для идентификации специфичных для болезни белков-маркеров, которые предоставляют информацию о течении заболевания, возможных терапевтических целях и эффективности терапевтических вмешательств», — говорит старший автор, профессор Свандулла.

В текущем исследовании ученые использовали протеомику у мышей, страдающих мышечной дистрофией Дюшенна, чтобы смоделировать, как скелетные мышцы и селезенка влияют друг на друга с учетом дефицита дистрофина. Селезенка играет ключевую роль в иммунном ответе и расположена в брюшной полости рядом с желудком. Он обеспечивает пролиферацию лимфоцитов, которые представляют собой белые кровяные тельца, а также хранит иммунные клетки моноцитарного типа и удаляет изношенные эритроциты.


«Тепловая карта» протеомного анализа: диаграмма, основанная на тепловых изображениях зданий, показывает различия протеомного анализа у мышей Дюшенна по сравнению с контрольной группой, не страдающей болезнью. Предоставлено: Университет Мейнута.

Исследователи использовали мышей Дюшенна, чтобы впервые расшифровать набор белков (протеом) селезенки по сравнению со здоровыми контрольными животными и создали обширный архив белков для этого органа. «У мышей с болезнью Дюшенна были обнаружены многочисленные изменения протеомной сигнатуры селезенки по сравнению с контрольной группой», — говорит профессор Кей Олендик из Национального университета Ирландии, Мейнут.

Кроме того, исследователи впервые обнаружили более короткую форму дистрофина (DP71), который синтезируется в виде белка в селезенке. «Этот вариант дистрофина, по-видимому, не подвержен заболеванию, потому что он в неизменном виде встречается у мышей Дюшенна», — говорит Свандулла. «Перекрестные помехи» особенно выражены в том факте, что большое количество белков в селезенке резко снижается из-за потери длинной формы дистрофина. «Это включает белки, которые участвуют в транспорте и метаболизме липидов, а также в иммунном ответе и воспалительных процессах».

Вторичные эффекты в лимфатической системе

Кроме того, исследование предоставляет доказательства того, что потеря длинной формы дистрофина, наблюдаемая при мышечной дистрофии Дюшенна в скелетных мышцах, по-видимому, вызывает вторичные эффекты в лимфатической системе. «Это настоящий перекресток между скелетными мышцами и лимфатической системой», — говорит ведущий автор доктор Пол Даулинг из Университета Мейнута.

Термин «перекрестные помехи» используется, например, когда есть мешающий наложение другого разговора по телефону, который можно услышать в фоновом режиме. В конкретном случае мышечной дистрофии Дюшенна «перекрестные помехи» были особенно выражены тем фактом, что короткая форма дистрофина все еще вырабатывалась в нормальном режиме в селезенке, но наблюдались деструктивные изменения протеомной сигнатуры в других видах белков.

Исследователи отмечают, что результаты исследования позволяют предположить, что механизмы воспалительных процессов, протекающих при мышечной дистрофии Дюшенна, заслуживают особого внимания. Это связано с тем, что эти воспалительные механизмы являются важной особенностью дегенерации мышечных волокон и вносят значительный вклад в прогрессирование заболевания. «Специфические взаимодействия дефицита дистрофина с иммунной системой могут поэтому открыть новые терапевтические подходы», — говорит профессор Свандулла.

Spread the love

Добавить комментарий

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