Обнаружен новый «виновник» развития миодистрофии Дюшенна

Исследователи выяснили, что при миодистрофии Дюшенна, наряду с балансом кальция, нарушается и транспорт ионов калия в «энергетических станциях» клеток скелетных мышц, в результате чего последние постепенно слабеют.

Сотрудники Марийского государственного университета (Йошкар-Ола) и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) сосредоточились на том, чтобы наладить системы ионного транспорта в клетках животных, пораженных миодистрофией Дюшенна. Такой подход может лечь в основу новых препаратов для облегчения развития этой болезни.

В качестве потенциальной терапевтической мишени авторы выбрали кальций-активируемый калиевый канал. Этот белок-канал в мембране митохондрии открывается в ответ на связывание с ионами кальция, в результате чего сквозь него могут пройти ионы калия. Ученые на протяжении месяца вводили мышам с миодистрофией активатор таких каналов и наблюдали, как он повлияет на их мышечную силу, а также структуру и функции митохондрий и собственно клеток.

Терапия наладила поток калия через мембрану митохондрий больных животных. Это, в свою очередь, привело к снижению интенсивности потенциально опасного окислительного стресса и улучшило гомеостаз ионов кальция. Митохондрии также восстановили свой нормальный вид. Препарат оказал положительный эффект на структуру мышечной ткани, снизив интенсивность дегенерации и замещения нормальной скелетной мускулатуры нефункциональной соединительной тканью.

Хотя лекарство улучшило состояние мышечных клеток, оно практически не повлияло на выносливость и силу мышц. В физиологических тестах животные, прошедшие терапию, показали результаты, сравнимые с больными. Кроме того, анализ крови леченых грызунов продемонстрировал, что в ней содержатся ферменты мышц, что свидетельствует о продолжающейся деградации. Авторы предполагают, что их источником стали какие-то другие мышечные органы – сердце, сосуды, диафрагма и прочие, а не изученные в работе скелетные мышцы.

Руководитель проекта, кандидат биологических наук, доцент Марийского государственного университета Михаил Дубинин: «Мы продолжаем исследования, чтобы выяснить, как устранить эти побочные эффекты. В любом случае, результат достаточно яркий: мы смогли значительно улучшить структуру и функцию митохондрий скелетных мышц и состояние мышечной ткани. Это дает надежду на то, что дальнейшие работы позволят существенно затормозить развитие заболевания».

Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы на страницах журнала Pharmaceutics.