W "JCI Insight" - czasopiśmie wydawanym przez Amerykańskie Towarzystwo Badań Klinicznych (American Society for Clinical Investigation) - ukazała się publikacja zespołu prof. Józefa Dulaka z Zakładu Biotechnologii Medycznej Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ. Praca przedstawia nowe mechanizmy dystrofii mięśniowej Duchenne’a (DMD).
Ta najczęstsza forma dystrofii mięśniowej powstaje wskutek mutacji w genie kodującym dystrofinę, która jest kluczowym białkiem dla funkcjonowania mięśni, serca a także innych komórek. DMD jest chorobą sprzężoną z płcią (gen DMD znajduje się w chromosomie X) i występuje u około 1 na 3500-5000 chłopców. Brak dystrofiny powoduje utratę zdolności chodzenia w wieku 10-15 lat, upośledza funkcje mięśni oddechowych i prowadzi do uszkodzenia mięśnia sercowego, rozwoju niewydolności serca i w konsekwencji przedwczesnej śmierci. Chociaż pierwotna przyczyna DMD jest znana już od ponad 30 lat, choroba ta jest nieuleczalna. W związku z tym istnieje potrzeba poszukiwania nowych sposobów przynajmniej łagodzących jej przebieg. Ostatnio zespół z Zakładu Biotechnologii Medycznej wskazał na ochronne znaczenie dla uszkodzonych mięśni oksygenazy hemowej -1 (HO-1), kluczowego enzymu cytoprotekcyjnego (o działaniu ochronnym) i przeciwzapalnego [1, 2].
W najnowszej pracy w "JCI Insight" badacze skupili się na roli małej cząsteczki RNA niekodującej białka - microRNA-378 (miR-378) regulującej aktywność innych genów. Co ciekawe, pozbawienie myszy dystroficznych miR-378 sprawiło, że miały one większą wydolność fizyczną, a ich mięśnie wykazywały mniejsze uszkodzenie. Ponadto zarówno we wcześniejszych, jak i w obecnych badaniach zespół wskazał na duże znacznie HO-1 i miR-378 dla prawidłowego funkcjonowania komórek satelitarnych, czyli komórek macierzystych mięśni szkieletowych.
Badania zespołu otwierają możliwości poszukiwania czynników farmakologicznych wpływających na HO-1 i miR-378, a tym samym mogą przyczynić się do opracowania nowych terapii łagodzących przebieg dystrofii mięśniowej Duchenne’a.
Badania nad mechanizmami DMD profesor Dulak rozpoczął w ramach grantu Maestro NCN w roku 2013. Obecnie jego zespół bada mechanizmy uszkodzeń serca w DMD w ramach drugiego takiego grantu. Ponadto inne mechanizmy dystrofii mięśniowej poznawane są w ramach grantów w konkursach Opus kierowanych przez prof. Agnieszkę Łobodę oraz Preludium realizowanych przez doktorantki - Paulinę Podkalicką, Olgę Muchę i Kalinę Andrysiak. Badania z wykorzystaniem nowoczesnych technik badawczych, z zastosowaniem m.in. indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych i edycji genów CRISPR/Cas9, realizowane są także we współpracy z Kliniką Neurologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego kierowaną przez prof. Annę Kosterę-Pruszczyk.
1. Kozakowska i wsp. Lack of Heme Oxygenase-1 Induces Inflammatory Reaction and Proliferation of Muscle Satellite Cells After Cardiotoxin-Induced Skeletal Muscle Injury. Am J Pathol. 2018;188(2):491-506. doi: 10.1016/j.ajpath.2017.10.017.
2. Pietraszek-Gremplewicz i wsp. Heme Oxygenase-1 Influences Satellite Cells and Progression of Duchenne Muscular Dystrophy in Mice. Antioxid Redox Signal. 2018;29(2):128-148. doi: 10.1089/ars.2017.7435.
