Il nuovo modello sperimentale della distrofia di Duchenne: col vantaggio di essere più simile alla realtà umana

La distrofia muscolare di Duchenne (DMD) è una malattia genetica legata al cromosoma X che provoca cambiamenti nella distrofina proteica, che mantiene l’integrità delle cellule muscolari. Ciò porta a degenerazione muscolare, infiammazione cronica, debolezza e scarsa capacità di rigenerare qualsiasi tessuto muscolare che è stato perso. I sintomi emergono all’inizio dell’infanzia e iniziano con debolezze nei muscoli della parte superiore del braccio, della spalla, dell’anca e della coscia che rendono difficile camminare, salire le scale e rimanere in equilibrio. I sintomi includono anche un’andatura alterata, vitelli ingrossati, una colonna vertebrale curva e infine debolezza del cuore e dei muscoli respiratori che possono causare insufficienza cardiorespiratoria e morte prematura. La malattia colpisce generalmente i ragazzi (circa 6 su 100.000 individui), ma in rari casi è stata osservata nelle ragazze. I ricercatori del National Hospital per bambini a Washington DC hanno sviluppato un modello sperimentale di grave distrofia muscolare di Duchenne, che offre informazioni sull’equilibrio interrotto tra infiammazione e degenerazione muscolare osservata nella malattia. Il team ha scoperto che un grande aumento dell’attività della citochina chiamata TGF-β o fattore di crescita trasformante beta a seguito di lesioni muscolari, provoca degenerazione muscolare inibendo la rigenerazione.

Il ricercatore principale Dr. Jyoti Jaiswal, del Centro per la ricerca sulla Medicina Genetica presso la National Children’s, con i suoi colleghi sperano che attraverso la comprensione del modello e della relazione tra infiammazione e degenerazione muscolare, i ricercatori potrebbero iniziare a sviluppare terapie che possano ridurre la gravità dei sintomi e migliorare il’esito nei pazienti. Sebbene gli scienziati sappiano che la rigenerazione muscolare tra i ragazzi con DMD è scarsa, stanno ancora studiando le ragioni più precise per questo. Ora, Jaiswal e colleghi hanno sviluppato un modello che mostra che un grande aumento del TGFβ che si verifica dopo che i muscoli sono stati danneggiati, sopprime la capacità dei muscoli di rigenerarsi e induce progenitori adiposi e fibrosi (FAP). Ciò provoca scarificazione e calcificazione delle fibre muscolari, interrompendo la funzione muscolare. Sebbene l’inibizione dell’accumulo di FAP faccia parte della soluzione, il team del National Hospital per bambini ha scoperto che l’alterazione dell’ambiente muscolare circostante causata dall’aumento del TGFβ è un potenziale bersaglio del trattamento. Come riportato nella rivista JCI Insight, il modello di DMD grave dei ricercatori ha dimostrato per la prima volta che già dalle tre alle quattro settimane, i ragazzi con questa condizione soffrono di lesioni muscolari con perdita di fibre e mancata rigenerazione muscolare.

I ricercatori hanno precedentemente cercato di sviluppare modelli che imitano l’insorgenza dei sintomi e la progressione della malattia, ma l’autore co-senior Terence Partridge afferma che questo nuovo modello ora fornisce informazioni sul delicato equilibrio necessario per la rigenerazione muscolare, nonché informazioni misurabili su ciò che accade all’attività delle cellule staminali muscolari una volta che questo equilibrio viene interrotto. Il modello sperimentale D2-mdx è un modello rilevante da utilizzare per studiare l’interazione tra infiammazione e degenerazione muscolare osservata nell’uomo con DMD. Questo modello ricapitola fedelmente molte caratteristiche del complesso processo patologico osservato nell’uomo. Il modello dei ricercatori mostra che a sole 3-4 settimane di età, c’è un aumento di dieci volte dell’attività del TGFβ quando la DMD è grave, rispetto ai modelli di forme meno gravi della malattia. Una scoperta incoraggiante che il team riferisce anche che l’iniezione di un inibitore standard del segnale TGFβ nei muscoli ha ridotto la quantità di FAP. Ciò ha portato a un microambiente muscolare migliorato con ridotta attività della citochina. L’autore co-lead James Novak afferma che i risultati aprono la strada a ricerche future che potrebbero portare a trattamenti in grado di ridurre la gravità della DMD e migliorare i risultati per i pazienti.

Jyoti Jaiswal, Center for Genetic Medicine Research presso Children’s National, ha concluso: “Abbiamo già valutato l’effetto del trattamento con oligomero morfolino-fosforodiamidato sulla patologia muscolare scheletrica nei ragazzi. Adesso stiamo studiando quello degli inibitori del TGF beta. La sfida a causa della perdita muscolare esiste fin dall’inizio della loro vita, ma non era stata imitato in precedenza in modelli sperimentali. Il TGFβ è ampiamente associato alla fibrosi muscolare nella DMD, quando, in effetti, il nostro lavoro mostra che il suo ruolo in questo processo patologico è molto più significativo”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Nie D et al. In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2020 Mar 18.

Accorsi A et al. Front Mol Neurosci. 2020 Feb 4; 13:3. 

Vila MC, Novak JS et a J Pathol. 2019 Jul; 248(3):339. 

Zhang P et al. J Cachex Sarcop Muscle 2019;10(3):557.

0 0 vote
Article Rating
Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2445 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty 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. - 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
Subscribe
Notificami

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

0 Commenti
Inline Feedbacks
View all comments