Distrofia muscolare di Duchenne: utile una sostanza derivata dallo zucchero caramellato
Una sostanza derivata dallo zucchero caramellato, quando purificata e somministrato in dosi appropriate, migliora la rigenerazione muscolare in un modello murino di distrofia muscolare di Duchenne. I risultati sono stati pubblicati il 1 agosto, sulla rivista Muscolo scheletrico.
Morayma Reyes, professore di patologia e medicina di laboratorio e Hannele Ruohola-Baker, professore di biochimica e direttore associato dell’Istituto per le cellule staminali e medicina rigenerativa e capo del team dell’Università di Washington, hanno realizzato la scoperta.
I ricercatori hanno spiegato che i topi utilizzati nel loro studio con distrofia muscolare di Duchenne, mancano del gene che produce la distrofina, una proteina muscolo-riparazione. Né i topi, né i pazienti affetti dalla condizione, possono sostituire abbastanza delle cellule muscolari regolarmente perse. Nelle persone, la debolezza muscolare inizia quando i ragazzi sono più piccoli e progredisce fino a quando, come raggiunta l’ adolescenza, non possono più camminare senza aiuto. Durante la prima età adulta, i loro muscoli cardiaci e respiratori si indeboliscono. Nessuna cura o un trattamento soddisfacente è disponibile. Farmaci come Prednisone, possono alleviare alcuni sintomi, ma a costo di gravi effetti collaterali.
Reyes e Ruohola-Baker sono alla ricerca di modi per sopprimere caratteristici difetti funzionali e strutturali del disturbo muscolare, tipico della distrofia muscolare di Duchenne.
Il Laboratorio di Ruohola-Baker ha originariamente identificato l’1-fosfato (S1P) pathway sfingosina, come elemento utile nel migliorare la distrofia muscolare nelle mosche. Sfingosina 1-fosfato si trova nelle cellule della maggior parte degli esseri viventi, dai lieviti ai mammiferi e prende il nome dal sfinge enigmatica. Questo segnale cellulare è importante in molte attività di cellule viventi, dalla migrazione alla proliferazione. Senza i recettori cellulari per sfingosina 1-fosfato, un embrione non riuscirebbe a svilupparsi.
Altri scienziati avevano osservato che i livelli di sfingosina 1-fosfato sono più bassi nei muscoli di topi con la mutazione di distrofia muscolare e che alcuni percorsi di riparazione cellulare che coinvolgono questo segnale, sono compromessi. Tuttavia, sfingosina 1-fosfato non può essere somministrato come farmaco perché viene rapidamente consumato.
Invece, Reyes e Ruohola-Baker hanno cercato di impedire alla sfingosina 1-fosfato presente naturalmente nel corpo, di degradarsi. Un modello di mosca della frutta di distrofia muscolare di Duchenne ha permesso, di segnare rapidamente piccole molecole candidate come terapia per aumentare il livello di sfingosina 1-fosfato. Utilizzando il controllo dell’attività degli insetti, gli scienziati hanno valutato gli effetti del farmaco e della terapia genica, sulla capacità delle mosche di muoversi.
Questo strumento di screening ha portato alla scoperta che una piccola molecola, chiamata 2-acetyl4 (5)-tetrahydroxybutyl imidazolo, o THI, blocca un enzima che scompone la sfingosina 1-fosfato.
“E ‘interessante notare che THI è una componente traccia del color caramello, che la US Food and Drug Administration ha riconosciuto come sicuro ‘”, ha detto Reyes. La sostanza si trova anche in piccolissime quantità nello zucchero bruciato, zucchero di canna, birra, coca cola e alcune caramelle.
I ricercatori hanno aggiunto un forma purificata e concentrata di THI, al cibo di giovani mosche con mutazione simile alla distrofia muscolare, confermando un miglioramento del muscolo delle mosche. Alcuni altri farmaci, tra cui un derivato THI e un farmaco correlato ora in sperimentazione clinica per l’artrite reumatoide, hanno mostrato effetti benefici nei moscerini della frutta.
Lo studio di THI sugli insetti, è stato poi sperimentato sui mammiferi. Reyes, in laboratorio, ha iniziato a trattare topi distrofici con iniezione diretta di THI. Successivamente, i ricercatori hanno semplicemente aggiunto il composto all’ acqua potabile negli habitat di giovani topi distrofici. Questi topi erano paragonabili agli adolescenti umani, in fase di sviluppo, affetti da distrofia muscolare con variazione genetica.
“Abbiamo osservato che il trattamento con THI ha aumentato significativamente la dimensione della fibra muscolare e la forza muscolo-specifica nei nostri topi colpiti dalla malattia”, ha detto Reyes.” Abbiamo anche visto che le altre caratteristiche di ridotta rigenerazione muscolare, accumulo di depositi di grasso e fibrosi [tessuto cicatriziale], erano anche più bassi nei topi trattati con THI”.
Un tipo di sfingosina 1-fosfato e recettori cellulari per essa, inoltre sono stati osservati nelle cellule delle fibre muscolari in rigenerazione.
I ricercatori sperano di condurre ulteriori studi su animali con THI e altri composti che proteggono la sfingosina 1-fosfato necessaria per la rigenerazione delle cellule muscolari. Se THI continua a mostrare promessa come un farmaco o alimento nutraceutico, gli scienziati condurranno ulteriori studi pre-clinici di efficacia e di sicurezza, prima di passare alla sperimentazione umana. Oltre alla distrofia muscolare, studi simili possono essere condotti in futuro sulla perdita di forza muscolare, durante l’invecchiamento.
Sebbene entusiasti dei risultati preliminari, gli scienziati hanno avvertito che sono ancora nelle primissime fasi di ricerca e che molto più lavoro deve essere fatto prima di trarre qualsiasi possibile conclusioni circa il potenziale di THI, come trattamento della distrofia muscolare.
Fonte Aumento della sfingosina-1-fosfato migliora la rigenerazione muscolare in topi mdx acutamente feriti . muscolo scheletrico , 2013; 3 (1): 20 DOI: 10.1186/2044-5040-3-20
