会萎缩提高表情肌肉中产生的一种酶
大学的研究人员在巴西圣保罗(USP)第一次表明,视觉刺激人体自然产生的一种蛋白质的表达可以策略应对亏损骨骼肌质量,通常会发生老化,但可以加强在神经退行性或炎症性疾病的情况下,或在患者花长时间在重症监护病房(icu)。
十天在ICU估计导致高达20%的损失肌肉质量在腿和隔膜等重要呼吸道肌肉。没有药物能有效治疗这种情况下没有严重的副作用。只有物理治疗、呼吸练习和电刺激可以安全地反向ICU-acquired肌肉萎缩。
“我们能够证明超表达的蛋白激酶A (PKA)显著提高小鼠的肌肉抗疲劳。这是因为PKA抑制FoxO蛋白,激活基因与萎缩,增加肌肉纤维的形成与增强氧化潜在的呼吸能力,从而促进肥大和更大的阻力在特定的肌肉疲劳,”路易斯说卡洛斯•Navegantes生理学系教授圣保罗大学的小溪医学院(FMRP-USP)和另一位作者的文章在杂志发表的研究美国实验生物学学会联合会J。
FAPESP,必须占州政府支持的研究提供了一个新的方向寻找药物,防止肌肉萎缩,没有严重不利的副作用,如心脏肥大,心动过速,心脏病,甚至死亡。
“PKA的有益作用在肌肉,由刺激合成代谢和力量,是独一无二的,所有已知的蛋白质,使其战略目标和研究对象对神经肌肉疾病的治疗和病理条件导致虚弱和肌肉萎缩,“Navegantes告诉FAPESP,必须占州政府通讯社的记者
代谢的关系
FMRP-USP研究小组,由教授伊西斯•达卡做Kettelhut, 23年前发现荷尔蒙肾上腺素不仅打破了能源,如脂类和碳水化合物还能抑制降解的蛋白质在肌肉纤维。“这是一种范式转移,”Navegantes说。“肾上腺素一直被认为是一种激素,动员能量,没有阻止过度分解蛋白质,这将是灾难性的,特别是如果他们保持肌肉收缩。”
因为他们发现肾上腺素可以保护肌肉、组织调查药物类似激素的治疗潜力(交感神经),但没有管理,避免不利的副作用。“每个人都想保持肌肉蛋白,从运动员的目标是增加肌肉的病人需要隔膜继续正常呼吸,“Navegantes说。“但是,这些药物可以影响,损害机体,甚至可能是致命的,因为心脏肥大。”
使用合成肾上腺素和交感神经的主要问题,他说,是他们有系统性影响,不能针对特定的肌肉。这是集团进行的另一项研究证明,拟交感的formoterol慢性治疗肌肉损失测试和疲劳。发表的一篇文章中在恶病质,Sarcopenia和肌肉,研究者描述了这种药物的影响,为哮喘广泛规定,表明它还可以促进肌肉的生长和骨骼肌的加强。
“肌肉的增长由于基本上两种机制:直接行动的药物抑制蛋白质降解,增加胰岛素的分泌,一个著名的合成代谢激素,“Navegantes说。”然而,尽管拟交感的非常有趣的战斗已经采用萎缩和临床实践,他们可以有不利的副作用,特别是心脏肥大,因此长期使用这些药物是危险的。”
有针对性的行动
小组决定研究PKA作为一个潜在的解决方案通过选择性基因转移,针对一个特定的肌肉。“PKA被激活肾上腺素,因此与脂质和碳水化合物分解为能源。然而,PKA坐落在肌肉细胞和肾上腺素是一种激素循环。这种差异使我们目标PKA的影响在一个特定的肌肉在老鼠。”
为了使肾上腺素抑制肌肉退化,同时分解脂肪和碳水化合物,必须激活PKA, Navegantes继续说。肾上腺素高度细胞膜受体,发送一个信号,导致刺激细胞溶质的PKA(细胞内液)。抑制的基因与肌肉萎缩是一种最终的效果由PKA细胞核。
研究人员使用电穿孔基因激活与PKA生产而不是在所有细胞在一个肌肉。通过这种方法,质粒是由电脉冲插入体内肌肉,修改后的肌肉纤维的DNA。博士生Dawit Albieiro ibsen Pinheiro Goncalves实习期间学会了方法与FAPESP的支持必须占州政府在意大利。
“这是一个技术用来证实假设在活的动物,“Navegantes解释道。“你施加一个脉冲的肌肉你学习和介绍一个质粒,修改了肌肉的基因(基因编辑),以产生一个感兴趣的蛋白质,在这种情况下,PKA。通过这种方式,你可以选择性地在一个特定的干预骨骼肌在不改变动物的其他组织”。
PKA的干预导致过度催化亚基(PKAcat)和氧化纤维转换增长,大大提高抗肌肉疲劳。“当我们做相反的,介绍一个叫PKI的分子,抑制内源性PKA,我们观察到激活的基因与萎缩和减少肌肉纤维领域,”他说。
发现PKA保护肌肉纤维会导致药物开发。“我们证明了使用电穿孔,内生PKA抑制损失肌肉。接下来,我们计划研究药物激活PKA,和与合作伙伴合作行为研究在临床和实验模型,分析它如何行为在衰老和神经退行性疾病,”Navegantes说。
进一步探索
