Новая мышиная модель раскрывает загадку мышечной дистрофии Дюшенна
Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета создали мышиную модель, которая точно воспроизводит течение болезни у людей. Это первое исследование, демонстрирующее молекулярную основу сердечного дефекта — основной причины смерти людей с мышечной дистрофией Дюшенна.
Суть проблемы: Лабораторные мыши с той же генетической мутацией, что вызывает болезнь у людей, проявляют лишь легкие симптомы и не имеют сердечных осложнений, в то время как дети с этим заболеванием часто умирают в молодом возрасте от сердечных и дыхательных осложнений.
Ключевое открытие: Разница в тяжести симптомов связана с длиной теломер — защитных участков на концах хромосом. У мышей теломеры длиной около 40 килобаз, а у человека — от 5 до 15 килобаз.
Новая модель: Когда исследователи ввели животным с мутацией дистрофина вторую мутацию, сокращающую длину теломер до уровня, близкого к человеческому, у мышей начали проявляться типичные симптомы болезни:
- Прогрессирующая мышечная слабость
- Увеличенное сердце
- Значительно сокращенная продолжительность жизни
Механизм болезни: В отсутствие белка дистрофина, который соединяет внутреннюю часть мышечной клетки с внешним матриксом, клетки сердечной мышцы (кардиомиоциты) накапливают повреждения из-за повторяющегося сокращения. В контексте укороченных теломер это приводит к:
- Повреждению митохондрий («энергетических станций» клетки)
- Признакам окислительного стресса, вызванного активными формами кислорода
Подтверждение у людей: Теломеры в клетках сердечной мышцы четырех молодых мужчин, умерших от мышечной дистрофии Дюшенна, были примерно вдвое короче контрольных образцов.
Потенциальное лечение: Раннее лечение мышей с двумя мутациями антиоксидантами (добавленными в рацион или введенными инъекционно) защитило функцию их сердца и продлило жизнь.
Значение исследования:
- Появилась модель для тестирования различных терапий, нацеленных на причину сердечной дисфункции.
- Укорочение теломер может быть релевантным и для других наследственных заболеваний, модели которых на мышах не воспроизводят человеческие симптомы.
«Мы обнаружили, что мыши с умеренно укороченными теломерами и мутацией Дюшенна проявляют серьезные сердечные дефекты и умирают в молодом возрасте, как пациенты-люди», — Хелен Блау, старший автор исследования, опубликованного в Nature Cell Biology.