Znajdź zawartość

Pod nieobecność biglikanu - proteoglikanu występującego w śródmiąższu oraz na powierzchni komórek chrząstek, kości i skóry - synapsy płytki nerwowo-mięśniowej myszy zaczynają się rozpadać ok. 5 tyg. po narodzinach. Wprowadzenie biglikanu do hodowli komórkowej pomagało ustabilizować niedawno powstałe synapsy. Naukowcy z Brown University zaznaczają, że ich odkrycia będzie można wykorzystać w terapii stwardnienia zanikowego bocznego (ang. amyotrophic lateral sclerosis, ALS) czy rdzeniowego zaniku mięśni (ang. spinal muscular atrophy, SMA). Wcześniejsze badania pokazały, że biglikan zapobiega utracie funkcji mięśni w dystrofii mięśniowej Duchenne'a. Teraz okazuje się, że jest także kluczowym graczem w procesie podłączania nerwów do mięśni. To, co płytki motoryczne robią sekunda po sekundzie, jest istotne dla kontrolowania przez mózg ruchów, a także dla długoterminowego zdrowia zarówno mięśni, jak i neuronów ruchowych - opowiada Justin Fallon. W ramach poprzednich badań Fallon ustalił, że u myszy z tą samą mutacją co u pacjentów z dystrofią Duchenne'a biglikan wspiera aktywność utrofiny - białka znacznie ograniczającego degradację mięśni. Ponieważ ma ona podobną budowę do dystrofiny, której chorzy nie wytwarzają, przejmuje jej zadania. W ramach najnowszego studium Amerykanie odkryli, że biglikan wiąże się i pomaga aktywować enzym zwany MuSK. Działa on jak główny regulator innych białek, które tworzą i stabilizują płytkę nerwowo-mięśniową. U zmodyfikowanych genetycznie myszy, u których nie dochodziło do ekspresji biglikanu, płytki nerwowo-mięśniowa początkowo powstawały, ale 5 tygodni po porodzie z dużym prawdopodobieństwem rozpadały się. Eksperymenty pokazały, że u gryzoni "bezglikanowych" aż 80% synaps należało uznać za niestabilne. U zwierząt tych wykryto więcej anomalii, np. nieprawidłowo rozmieszczone receptory czy dodatkowe fałdy błony podsynaptycznej. Sądzimy, że te dodatkowe fałdy są pozostałościami wcześniejszych miejsc synaptycznych. Fallon i inni wyliczyli, że u myszy pozbawionych biglikanu poziom MuSK w synapsach płytki ruchowej był 10-krotnie niższy niż w grupie kontrolnej.

Amerykańscy badacze donoszą o opracowaniu techniki, która pozwala na odtworzenie w warunkach laboratoryjnych przebiegu pojedynczych przypadków schorzeń. Odkrycie może mieć niebagatelne znaczenie dla zrozumienia wielu procesów chorobowych oraz poszukiwania coraz lepszych terapii. Eksperyment, którego wyniki opisano na łamach czasopisma Nature, polegał na ustaleniu mechanizmu ciężkiej choroby układu nerwowego dzięki modyfikacji komórek pozyskanych z fragmentów skóry. Autorami nowatorskiej metody są badacze z Uniwersytetu Wisconsin oraz Uniwersytetu Missouri. Aby przeprowadzić doświadczenie, pobrano próbkę skóry od dziecka chorego na jeden z typów rdzeniowego zaniku mięśni (ang. spinal muscular atrophy - SMA) - choroby genetycznej atakującej neurony odpowiedzialne za kontrolowanie mięśni. Schorzenie, obecnie nieuleczalne, prowadzi do całkowitego paraliżu mięśni i śmierci. Pacjenci cierpiący na badany rodzaj SMA umierają najczęściej w wieku poniżej dwóch lat. Komórki pobrane od chorego dziecka "cofnięto" w rozwoju, dzięki stymulacji odpowiednio dobranym zestawem czynników regulujących dojrzewanie, do statusu komórek macierzystych. Następnie przeprowadzono drugą modyfikację, która pozwoliła na wytworzenie komórek nerwowych. Uzyskano w ten sposób doskonały materiał do badań nad rozwojem SMA. Jego najważniejszą cechą jest niemal idealna zgodność z neuronami rozwijającymi się w układzie nerwowym dziecka, co pozwala na zrozumienie mechanizmu tego ciężkiego schorzenia. Profesor Clive Svendsen, jeden z badaczy zaangażowanych w eksperyment, ocenia jego efekty: teraz możemy raz za razem powtarzać przebieg choroby człowieka w naczyniu laboratoryjnym, a także pytać, jakie były najwcześniejsze procesy, które odbywały się na samym początku [rozwoju schorzenia]. To naprawdę potężne narzędzie. Naukowcy związani z doświadczeniem twierdzą, że powinno być możliwe badanie w analogiczny sposób wielu innych przypadłości. Istnieje nadzieja, że zastosowanie podobnych technik pozwoli na uzyskanie wielu różnych typów komórek, nie tylko tych należących do układu nerwowego. Uważa się, że prowadzenie badań in vitro daje ogromne szanse na zrozumienie wielu trapiących ludzi przypadłości. Nam, czytającym te zapewnienia, pozostaje wierzyć w prawdziwość tych deklaracji.