Слияние миобластов — «сильный» ответ на необходимость регенерации

Нервно-мышечные заболевания затрагивают миллионы людей в мире. Открытие, сделанное в Монреальском клиническом исследовательском институте (IRCM), открывает путь к разработке таргетных методов лечения.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, завершает несколько лет работы докторанта Вивиан Тран под руководством профессора медицины Университета Монреаля доктора Жана-Франсуа Коте, президента и научного директора IRCM, и международных партнеров.

Формирование мышц — сложный процесс, требующий действия специализированных клеток, миобластов. Для развития и регенерации скелетной мышцы миобласты должны выстроиться, сблизиться и соприкоснуться, пока их мембраны не сольются. Эта стадия называется слиянием миобластов и лежит в основе формирования мышечных волокон.

Во время эмбриогенеза слияние миобластов критически важно: мутации в определенных генах приводят к крайне редкой клинической миопатии — синдрому Кэри-Финемана-Зитера.

У взрослых «армия» клеток-сателлитов отвечает за рост и регенерацию мышц. В ответ на сигналы активации сателлитные клетки пролиферируют, дифференцируются и сливаются для восстановления поврежденных миофибрилл. Белки и сигнальные пути, контролирующие это слияние, все еще изучаются.

«Мы не думали, что это возможно»

«До недавнего времени слияние миобластов было предметом только фундаментальных исследований, — сказал доктор Коте. — Мы не рассматривали его в контексте болезней; мы не думали, что можно использовать этот процесс для лечения некоторых заболеваний. Однако детальное понимание всех факторов, вовлеченных в это слияние, может способствовать разработке таргетных терапий».

В ключевом эксперименте исследователи создали модель мыши, у которой белок, участвующий в слиянии, экспрессируется в активной форме. Во время развития и регенерации мышц наблюдалось увеличение слияния миобластов.

«Мы также наблюдали, что эта модель мыши, скрещенная с мышью, моделирующей поясно-конечностную мышечную дистрофию 2B, может улучшать фенотипы болезни», — сказала Тран.

Прямое доказательство полезности

Новые данные предоставляют прямое доказательство того, что процесс слияния миобластов можно использовать в регенеративных целях и для улучшения исхода мышечных заболеваний.

В долгосрочной перспективе, как показывает это исследование, увеличение клеточного слияния может «восстанавливать» мышцы при других типах мышечных дистрофий, таких как Дюшенна (встречается у 1 из 4000 мальчиков), или других тяжелых состояниях, например, кахексии (вторичный распад мышц из-за различных болезней и некоторых форм рака).

Потенциал управления этапом слияния миобластов, несомненно, станет предметом будущих исследований, заявили ученые, которые работали с коллегами из Института исследований в области иммунологии и рака Университета Монреаля и IRCM, а также с международными партнерами.