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Distrofia muscolare: se la proteina è difettosa, un sostituto può far guadagnare tempo

La distrofia muscolare di Duchenne, che affligge in genere i giovani, è causata da una mutazione che impedisce al corpo di produrre distrofina, una proteina fondamentale per la salute dei muscoli scheletrici, respiratori e cardiaci. I progressi nel trattamento di alcuni tipi di degradazione muscolare legata alla DMD hanno contribuito a prolungare la durata dei pazienti. Tuttavia, poiché i pazienti con DMD invecchiano, la loro funzione cardiaca diminuisce drasticamente. I pazienti di solito vivono a 20 o 30 anni di età. Ci sono stati importanti miglioramenti nella cura delle vie respiratorie, che era la maggior parte dei pazienti a cui soccombere. Ora, tra i 20 e i 30 anni, spesso soccombono alla cardiomiopatia. Il cuore funziona con un componente principale della membrana cellulare mancante. Nel tempo, si consuma. Un nuovo studio multi-istituto guidato da ricercatori della Florida State University e dell’Università della California, a Los Angeles, suggerisce che una piccola proteina potrebbe svolgere un ruolo importante nella lotta contro l’insufficienza cardiaca correlata alla distrofia muscolare di Duchenne (DMD), la più comune malattia genetica letale tra bambini. In collaborazione con scienziati di tutta la nazione, i ricercatori della FSU hanno scoperto che l’aumento dei livelli della proteina sarcospan migliora la funzione cardiaca rinforzando le membrane delle cellule cardiache, che diventano deboli nei pazienti con DMD. Le loro scoperte sono state pubblicate sulla rivista JCI Insight. L’autore principale è Michelle Parvatiyar, professore associato nel Dipartimento di Nutrizione, Scienze alimentari ed Esercizio fisico nel College of Human Sciences della FSU.

Lo studio faceva parte degli sforzi continuati della biologa dell’UCLA Rachelle H. Crosbie, l’autore corrispondente dello studio, che in precedenza ha identificato il sarcospan come una proteina che potrebbe migliorare il supporto meccanico nelle membrane delle cellule scheletriche prive di distrofina. La sua scoperta ha incoraggiato i ricercatori DMD e affermato il potenziale del sarcospan come strumento efficace nella lotta contro la condizione. Usando un modello di mouse unico con una carenza di distrofina, Parvatiyar e i suoi collaboratori hanno fatto proprio questo. Nel loro studio, il team ha scoperto che mentre non è un sostituto analogo alla distrofina, una sovraespressione di sarcospan nelle cellule cardiache sembra svolgere il compito di stabilizzare le membrane cellulari. Anche sotto stress, i ricercatori hanno scoperto che la sovraespressione di sarcospan è stata in grado di migliorare il difetto della membrana nelle cellule carenti di distrofina. Il sarcospan non fa proprio il lavoro della distrofina, ma agisce come un collante per stabilizzare la membrana e tenere insieme i complessi proteici quando manca la distrofina. Le misurazioni cardiache hanno confermato che il sarcospan protegge la membrana cellulare anche quando il cuore è sottoposto a stress, secondo le misurazioni condotte dal co-autore dello studio e professore associato di College of Medicine di Jose Pinto, insieme a Karissa Dieseldorff Jones e University of FSU. Assistente di ricerca della Scuola di Medicina di Miami Miller, Rosemeire Takeuchi Kanashiro.

Oltre a servire come una specie di colla stabilizzante, i ricercatori ritengono che il sarcospan possa anche fungere da impalcatura che supporta altre proteine ​​essenziali sulla membrana cellulare. Quella funzione potrebbe consentire al sarcospan di portare mini versioni di distrofina – che, nel suo stato normale, ha un codice genetico lungo e ingombrante – ai margini delle cellule cardiache, dove potrebbero sostenere le fragili membrane. Nella sua precedente posizione presso l’UCLA, Parvatiyar ha avuto frequenti interazioni con i pazienti DMD e le loro famiglie. Ha detto che queste interazioni e l’incrollabile speranza di cui è testimone in chi soffre di DMD, continuano a guidare lei ei suoi colleghi nella ricerca di nuovi modi per combattere questa condizione debilitante. Così ha commentato: “Quelle sono state le prime volte nella mia vita in cui avevo mai avuto qualcuno che veniva da me e mi ringraziava per il mio lavoro. A volte puoi sentirti rimosso da esso in laboratorio giorno dopo giorno, vedi progressi incrementali, ma vedere le persone che desiderano davvero aiuto è motivante, la loro positività è incredibilmente stimolante”. Poi concluse: “L’idea è che si possa somministrare il sarcospan e la distrofina allo stesso tempo, e il sarcospan potrebbe facilitare la mini-distrofina localizzandosi sulla membrana cellulare e aiutare a tenere in posizione quei complessi. Le due possibili funzioni di Sarcospan potrebbero aumentare i trattamenti DMD esistenti, oppure potrebbero dare origine a nuove terapie che fortificano le membrane cellulari cardiache indebolite e migliorano la qualità della vita delle persone con DMD”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Parvatiyar MS et al., Crosbie RH. JCI Insight 2019 Apr 30.

Keller M, Klös M et al. FASEB J. 2018 Jun 22: fj201800528R.

Peter AK, Miller G et al. Skelet Muscle. 2017 Jun 6; 7(1):11.

Gibbs EM et al. Hum Mol Genet. 2016 Dec; 25(24):5395-5406.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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