Myotubularis myopathia fókuszban - MedMix
A myotubularis myopathia megakadályozza az újszülöttek szinte önálló légzését. A ritka örökletes izomzavar rendellenességeit nemrégiben azonosították.
Berlini kutatók felfedezték, hogy a ritka izombetegségben szenvedő myotubularis myopathia miért nem működik megfelelően. A Nature-ben nemrégiben megjelent munka világossá tette, hogy az izomfejlődéshez és működéshez elengedhetetlen dinamikus sejtes folyamatot miként szabályozzák bizonyos membrán lipidek apró változásai.
Myotubularis myopathia - a centronukleáris myopathia legsúlyosabb formája
Ha egy gyermek myotubularis myopathiával, a centronukleáris myopathia (más néven XLCNM) legsúlyosabb formájával születik, akkor alig tud önállóan lélegezni. Az izmok elakadtak, az újszülött ernyedten fekszik a karban, és néha még túl gyenge iszogatni. A ritka izombetegségben szenvedő csecsemők általában nem élik túl az élet első hónapjait. Volker Haucke körüli csoport a berlini Leibniz Molekuláris Farmakológiai Intézetből (FMP) a strasburgi Moléculaire Cellulaire-t (IGBMC) és a heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) munkatársait kutatta Jocelyn Laporte laboratóriumaival az Institut Génétique Biologie-ban. mi megy rosszul ezzel a betegséggel molekuláris szinten - és találkozott egy általános szervezeti elvvel a sejtekben.
Korábban már ismert volt, hogy az örökletes betegség az MTM1 gén hibája, amely megakadályozta az izomrostok megfelelő működését. A gén egy olyan enzimet kódol, amely arra specializálódott, hogy egyes membrán lipidek fejéből foszfátcsoportokat rágcsáljon, az úgynevezett foszfoinozidid-foszfátokat (PIP). A sejtek PIP-ket használnak a rekeszük jelölésére és az anyagok szállításának ellenőrzésére. "A sejt egy nagyon dinamikus rendszer, amelyet úgy képzelhetünk el, mint egy nagyvárost, amelyben az emberek előre-hátra mozognak" - magyarázza Volker Haucke. - Az alkalomtól függően az emberek átöltöznek - a farokban kissé más identitást öltenek, mint amikor farmerben és pulóverben jönnek, pizsamában nem engedik be az operába. Hasonló módon a sejtek rekeszei és szállítóhólyagjai különböző PIP-kbe öltöznek, és ezáltal megváltoztatják identitásukat.
„Minden PIP egy zsírban oldódó farokból áll, amely a sejtrekeszek membránjában van rögzítve, és egy vízoldható fejből, amely kiemelkedik a membránból. A fej különböző helyeken felszerelhető foszfátokkal, a foszfátcsoportokat enzimek választják el és más helyeken adják hozzá. Ez egy minimális változás, amely villámgyorsan végbemegy, de a cellából egyértelműen kiolvasható. Például egy foszfátcsoportot egy bizonyos pozícióhoz kapcsolva egyértelmű, hogy a szállítótartály a sejt belsejébe tartozik; ha egyébként foszfáttal van ellátva, akkor a külső sejtmembránhoz vándorol, ott dokkol és a rakományát a szabadba engedi.
Az ilyen szállítás megáll a myotubularis myopathiás betegeknél, mivel a Haucke csoportból származó Katharina Ketel trükkös kísérletekkel és nagy felbontású képekkel mutathatta meg a sejt belsejét. A betegség oka az MTM1 genetikai hibája, egy enzim, amely eltávolítja a foszfátcsoportokat a PIP-kből, és csak egy másik enzimmel együttműködve működik, amely foszfátcsoportot ad a fej másik részéhez. Ez világosabbá teszi a sejtekben zajló dinamikus folyamatok irányítását, és szemlélteti, hogy egy ritka örökletes betegség vizsgálata miként vezethet sejtjeink működéséhez szükséges molekuláris mechanizmusok felfedezéséhez. "A foszfátcsoportokat soha nem távolítják el egyszerűen a PIP-kből, mert akkor a sejtek hirtelen identitásmentesek lennének - ez memóriavesztéssel járna, már nem tudná, honnan jött és hova kellene mennie" - magyarázza Volker Haucke.
"Szintetikus PIP-k hozzáadásával egy bizonyos kóddal képesek voltunk manipulálni a tartály szállítását, és így megmutattuk, hogy az XLCNM betegek sejtjeiben valójában a PIP identitás átalakítása jelenti a problémát" - teszi hozzá Carsten Schultz.
"XLCNM-es betegeknél a sejt belsejében rekedt szállítótartályok egy része, amelynek valójában fehérjéket kell szállítania a sejtfelszínre, mert egy foszfátcsoportot nem lehet eltávolítani egy bizonyos PIP-vel" - mondja Jocelyn Laporte, az XLCNM szakértője és a tanulmány társszerzője. „Az izmokban az integritásuk és működésük kialakulásához szükséges fehérjék nem jutnak megfelelő helyre a sejtben.” Sejtkultúrában végzett kísérleteik során az FMP kutatói egy bizonyos hatóanyaggal képesek voltak újraindítani a transzportot. Ez kiindulópontot jelentene a súlyos és jelenleg gyógyíthatatlan örökletes betegség kezelésére szolgáló gyógyszerek kifejlesztésében.