Un nuovo studio 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.
Questa condizione, 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 distrofia di Duchenne hanno contribuito a prolungare la durata della vita dei pazienti. Tuttavia, mentre i pazienti con DMD invecchiano, la loro funzione cardiaca diminuisce drasticamente.
“I pazienti affetti da distrofia di Duchenne di solito vivono fino a 20 o 30 anni”, ha detto l’autrice principale dello studio Michelle Parvatiyar, assistente Professore presso il Dipartimento di nutrizione, scienze alimentari ed esercizio fisico nel College of Human Sciences della FSU. “Ci sono stati importanti miglioramenti nella cura delle vie respiratorie di questi pazienti, ora, a 20 e 30 anni di età, questi pazienti spesso soccombono a causa della cardiomiopatia“.
Lo studio faceva parte degli sforzi della biologa della UCLA Rachelle H. Crosbie, autore corrispondente dello studio, che in precedenza ha identificato 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 che hanno indicato il potenziale di sarcospan come strumento efficace nella lotta contro la condizione.
“Nessuno aveva davvero visto come l’aumento dei livelli di questa proteina potesse influenzare il cuore“, ha detto Parvatiyar.
Usando un modello di topo unico con una carenza di distrofina, Parvatiyar e i suoi collaboratori hanno fatto proprio questo, ossia verificato se l’aumento dei livelli di questa proteina potesse influenzare il cuore.
Il team ha scoperto che sarcospan non è un sostituto analogo della distrofina, ma 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.
“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”, ha detto Parvatiyar, spiegando un concetto sviluppato da Crosbie.
Le misurazioni cardiache hanno confermato che sarcospan protegge la membrana cellulare anche quando il cuore è sottoposto a stress. Il co-autore dello studio e il Professore associato del College of Medicine della FSU, Jose Pinto, hanno eseguito le misurazioni, insieme a Karissa Dieseldorff Jones, studentessa dell’FSU e assistente alla ricerca della Miller School of Medicine dell’Università di Miami, Rosemeire Takeuchi Kanashiro.
Oltre a servire come una specie di colla stabilizzante, i ricercatori hanno affermato che sarcospan potrebbe anche fungere da impalcatura che supporta altre proteine essenziali sulla membrana cellulare. Questa funzione potrebbe consentire a sarcospan di produrre 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.
“Le due possibili funzioni di Sarcospan potrebbero aumentare i trattamenti DMD esistenti”, ha detto Parvatiyar, “oppure potrebbero dare origine a nuove terapie che fortificano le membrane cellulari cardiache indebolite e migliorano la qualità della vita delle persone con DMD”.
Fonte, JCI Insight (2019)
