Czasem wystarczy jeden niekontrolowany ruch, aby uszkodzić mięśnie. Jednak regeneracja tkanki mięśniowej nie jest tak wydajna jak na przykład odbudowa kości, choć duży udział mają tutaj komórki macierzyste zwane satelickimi. Badacze z włoskiego oddziału Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) i ich angielscy koledzy z Imperium College w Londynie odkryli w jaki sposób mięśnie bronią się przed atrofią (zanikiem) i ulegają regeneracji.
Z pracy opublikowanje na łamach czasopisma “Journal of Cell Biology” wynika, że odpowiedzialna jest za to naturalnie występująca odmiana białka kalcyneuryny - CnAß1. Białko to jest w ciągłej gotowości do przyjmowania sygnałów o uszkodzeniu mięśni. Nie ulega ono bowiem supresji za sprawą braku podjednostki hamującej działanie białka. CnAß1 powstaje bowiem z tego samego genu, z którego powstają inne kalcyneuryny, jednak w procesie splicingu (posttranskrypcyjnej obróbki materiału genetycznego) wycinany jest fragment RNA, właśnie po to, aby ekspresji nie ulegała podjednostka wywołująca supresję białka. Permanentna aktywność CnAß1 występuje jednak tylko w proliferujących komórkach macierzystych regenerujących się co sugeruje, zdaniem naukowców, że białko to jest wzywane niczym pogotowie ratunkowe tylko w razie konieczności odbudowy uszkodzenia w mięśniu.
Aby zbadać, jak działa cały mechanizm regeneracji, naukowcy skonstruowali transgeniczne myszy z nadekspresją białka CnAß1 w tkance mięśniowej i obserwowali nadwyraz zwiększoną proliferację komórek macierzystych. Wyłączenie ekspresji białka spowodowało zmniejszenie aktywności komórek macierzystych. Dzięki technikom biologii molekularnej badacze ustalili, że kalcyneuryna inhibuje działanie innego białka zwanego FoxO. Jest to czynnik transkrypcyjny zaangażowany między innymi w proces atrofii mięśniowej, gdyż indukuje on geny związane z represją cyklu komórkowego i degradacją białek. Ograniczenie funkcjonowania genu FoxO przez kalcyneurynę powoduje, że może zachodzić regeneracja tkanki mięśniowej. W związku z tym białko CnAß1 jest obiecującym celem terapeutycznym w walce z zanikiem mięśni.
hlbiotech
źródło: ScienceDaily.com
———————————
Oryginalna publikacja: E. Lara-Pezzi et al., “A naturally occurring calcineurin variant inhibits FoxO activity and enhances skeletal muscle regeneration”, Journal of Cell Biology, 17 December 2007, Vol. 179, No. 6, 1205-1218, doi:10.1083/jcb.200704179
