Ức chế tổng hợp sphingolipids giúp chống lại chứng loạn dưỡng cơ
Nhuộm mặt cắt ngang cơ xương cho thấy các loại sợi cơ khác nhau ở chuột con. Màu xanh lá: sợi co rút chậm típ I; Màu đỏ: Sợi co rút nhanh trung gian loại IIA; Màu tím: Sợi co rút nhanh loại IIB; Màu vàng: Laminin. Nguồn: Martin Wohlwend (EPFL)
Các nhà khoa học EPFL đã tìm ra mối liên hệ đầu tiên giữa chứng loạn dưỡng cơ và một nhóm chất béo có hoạt tính sinh học, sphingolipid, có liên quan đến nhiều chức năng tế bào và nhiều bệnh lý.
Trong một nghiên cứu mới, nhóm của Johan Auwerx tại Trường Khoa học Đời sống của EPFL đã đưa ra mối liên hệ đầu tiên giữa chứng loạn dưỡng cơ và sphingolipids, một nhóm lipid có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances.
Chứng loạn dưỡng cơ
Chứng loạn dưỡng cơ là một thuật ngữ chung để chỉ các bệnh lý liên quan đến đột biến gen dẫn đến sự suy yếu và phá vỡ các cơ xương. Khoảng một nửa số trường hợp có liên quan đến chứng loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD). DMD phát sinh từ đột biến gen mã hóa dystrophin, một loại protein hỗ trợ cấu trúc cơ bằng cách gắn kết tế bào cơ với tế bào chất của chúng, sarcolemma.
Các đột biến của dystrophin ảnh hưởng đến các con đường sinh học khác nhau gây ra các triệu chứng đặc trưng của chứng loạn dưỡng cơ Duchenne: tính toàn vẹn của màng tế bào bị tổn thương, cân bằng nội môi canxi không ổn định, viêm mãn tính, xơ hóa và suy giảm khả năng tái tạo mô.
Mối liên quan với sphingolipid
Được phát hiện vào năm 1870 và được đặt theo tên của tượng Nhân sư nổi tiếng, sphingolipids là một nhóm các chất béo có hoạt tính sinh học được cho là có liên quan đến tín hiệu tế bào và nhiều triệu chứng trong DMD. Do đó, câu hỏi được đặt ra là liệu quá trình tổng hợp sphingolipid có thể bị thay đổi trong DMD hay không - và nếu có, liệu chúng có liên quan đến cơ chế bệnh sinh của DMD hay không. Để giải đáp điều này, họ đã thực hiện nghiên cứu trên mô hình chuột mắc chứng loạn dưỡng cơ.
Ngăn chặn sự tổng hợp sphingolipids để chống lại chứng loạn dưỡng cơ (DMD)
Đầu tiên, họ phát hiện ra rằng ở những con chuột bị chứng loạn dưỡng cơ có sự tích tụ các chất trung gian của quá trình sinh tổng hợp sphingolipid. Đây là một manh mối cho thấy sự trao đổi chất sphingolipid tăng lên bất thường trong chứng loạn dưỡng cơ.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sử dụng hợp chất myriocin để ức chế một trong những enzym quan trọng của con đường tổng hợp sphingolipid mới. Việc ngăn chặn sự tổng hợp mới sphingolipid giúp chống lại sự mất chức năng cơ liên quan đến DMD ở chuột.
Tìm hiểu sâu hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng myriocin giúp ổn định sự luân chuyển của canxi trong cơ và đảo ngược quá trình xơ hóa ở cơ hoành và cơ tim. Đồng thời, việc ngăn chặn sự tổng hợp sphingolipid cũng làm giảm chứng viêm cơ liên quan đến DMD bằng cách di chuyển các đại thực bào miễn dịch khỏi trạng thái tiền viêm và chuyển sang trạng thái chống viêm.
Nghiên cứu xác định sự ức chế tổng hợp sphingolipid, nhắm vào nhiều con đường bệnh di truyền, là ứng cử viên đầy hứa hẹn ytong điều trị chứng loạn dưỡng cơ.
Lão hóa cơ và RNA
Nghiên cứu sau một bài báo khác về lão hóa cơ của nhóm Auwerx, cho thấy tác động của việc tập thể dục lên các gen RNA không mã hóa trong cơ xương. Quá trình lão hóa cơ trầm trọng dẫn đến chứng giảm cơ bắp, được đặc trưng bởi sự giảm khối lượng và chức năng cơ rõ rệt ở người lớn tuổi. Các nhà nghiên cứu của EPFL đã phát hiện ra các RNA dài không mã hóa "CYTOR" và vai trò của nó trong cơ quan sinh dục của động vật gặm nhấm, giun và tế bào người. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Translational Medicine.
Thông tin thêm: Pirkka-Pekka Laurila et al, Ức chế sinh tổng hợp mới sphingolipid có thể giúp chống lại chứng loạn dưỡng cơ, Science Advances (2022). DOI: 10.1126 / sciadv.abh4423. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh4423
Martin Wohlwend và cộng sự, Tập thể dục tác động hình thành các RNA CYTOR dài không mã hóa thúc đẩy quá trình hình thành cơ co rút nhanh trong quá trình lão hóa, Science Translational Medicine (2021). DOI: 10.1126 / scitranslmed.abc7367
Thông tin tạp chí: Science Translational Medicine