Миотубуларна миопатија во фокус - MedMix
Миотубуларната миопатија спречува скоро независно дишење кај новороденчиња. Неодамна се идентификувани дефекти во ова ретко наследно нарушување на мускулите.
Истражувачите во Берлин открија зошто клетките од пациентите кои страдаат од ретка мускулна болест миотубуларна миопатија не функционираат правилно. Работата неодамна објавена во Nature, појасни како динамичен клеточен процес, кој е неопходен за развој и функција на мускулите, се контролира со мали промени во одредени мембрански липиди.
Миотубуларна миопатија - најтешка форма на центронуклеарна миопатија
Кога детето е родено со миотубуларна миопатија, најсериозната форма на центронуклеарна миопатија (позната и како XLCNM), тешко може да дише самостојно. Мускулите се овенат, новороденчето лежеше во раката и понекогаш е дури и премногу слабо за пиење. Бебињата со ретка мускулна болест обично не ги преживуваат првите неколку месеци од животот. Групата околу Волкер Хаук од Институтот за молекуларна фармакологија Лајбниц (ФМП) во Берлин сега го истражуваше Молекулар мобилерот (IGBMC) во Стразбург и Карстен Шулц од Европската лабораторија за молекуларна биологија (ЕМБЛ) во Хајделберг во соработка со лабораториите на ocоселин Лапоте од Институт што оди наопаку со оваа болест на молекуларно ниво - и наиде на општ организациски принцип во клетките.
Претходно беше познато дека наследната болест е дефект на генот МТМ1 што спречува мускулните влакна да работат правилно. Генот кодира ензим специјализиран за грицкање групи на фосфат од главите на одредени мембрански липиди наречени фосфоинозитид фосфати (PIPs). Клетките користат PIPs за да ги обележат своите оддели и да го контролираат транспортот на супстанциите. „Theелијата е многу динамичен систем што можеме да го замислиме како метропола во која луѓето се движат напред и назад“, објаснува Волкер Хаук. „Во зависност од пригодата, луѓето се пресоблекуваат - во опашките добивате малку поинаков идентитет отколку кога се среќавате со фармерки и дуксер, во пижами не ве пуштаат во опера. На сличен начин, одделите и транспортните везикули во клетките се облекуваат во различни PIP и со тоа го менуваат нивниот идентитет.
„Секој PIP се состои од опашка растворлива во масти, која е закотвена во мембраната на клеточните оддели и глава растворлива во вода што излегува од мембраната. Главата може да биде опремена со фосфати на различни места, фосфатните групи се одделуваат со ензими и се додаваат на други места. Ова е минимална промена што се случува на трепкање, но која може јасно да се прочита од ќелијата. На пример, со приложување на фосфатна група во одредена позиција, јасно е дека контејнер за транспорт припаѓа во ќелијата; ако е поинаку опремено со фосфат, тој мигрира кон надворешната клеточна мембрана, се допира таму и го ослободува својот товар на отворено.
Таквиот транспорт доаѓа до застој кај пациентите со миотубуларна миопатија, како што Катарина Кетел од групата Хаук можеше да покаже со незгодни експерименти и слики со висока резолуција од внатрешноста на ќелијата. Причината за болеста е генетски дефект во МТМ1, ензим кој ги отстранува фосфатните групи од ПИП и работи само во соработка со друг ензим кој додава фосфатна група на друг дел од главата. Ова станува појасно како се насочени динамичките процеси во клетките и илустрира како проучувањето на ретка наследна болест може да доведе до откривање на молекуларни механизми кои се неопходни за функционирање на нашите клетки. „Кои било фосфатни групи никогаш не се отстрануваат едноставно од ПИП, бидејќи тогаш клеточниот оддел одеднаш ќе остане без идентитет - тоа би значело губење на меморијата, тој повеќе не би знаел од каде потекнува и каде треба да оди“, објаснува Волкер Хок.
„Со додавање на синтетички PIP со одреден код, можевме да манипулираме со транспортот на контејнерот и на тој начин да покажеме дека конверзијата на PIP идентитетот е всушност проблем во клетките на пациентите со XLCNM“, додава Карстен Шулц.
„Кај пациентите со XLCNM, некои од транспортните контејнери се заглавени во клетката, кои всушност треба да носат протеини до површината на клетката, бидејќи не може да се отстрани фосфатната група со одреден PIP“, вели Jоселин Лапорте, експерт за XLCNM и коавтор на студијата. „Во мускулите, протеините кои се неопходни за да се формира нивниот интегритет и функција не доаѓаат на вистинското место во клетката.“ Во нивните експерименти во клеточна култура, истражувачите на ФМП успеаја да го рестартираат транспортот со одредена активна состојка. Ова би била почетна точка за развој на лекови за лекување на сериозна и моментално неизлечива наследна болест.