Scleroza laterală amiotrofică, ce o cauzează și cum se manifestă

Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebys au arătat că o proteină numită membralin joacă un rol-cheie în scleroza laterală amiotrofică (ALS) și au identificat o terapie genetică de creștere a proteinelor membralin, terapie care a extins supraviețuirea șoarecilor cu simptome asemănătoare cu ALS. Studiul a fost publicat în Journal of Clinical Investigations.

„ALS este o afecțiune devastatoare și este nevoie urgentă de tratamente noi. Cu toate acestea, cercetătorii sunt încă în căutarea răspunsurilor la întrebări de bază, precum: ce cauzează ALS și ce o face să progreseze”, spune John Ravits, un autor al studiului și profesor de Neuroștiiță la UC San Diego. „Acest studiu oferară o nouă perspectivă importantă asupra mecanismului (mecanismelor) care ar putea conduce la ALS, precum și o posibilă direcție terapeutică, ambele critice în primii pași pentru găsirea de medicamente eficiente.”

Boala care duce la declinul muscular

ALS, adesea denumită boala lui Lou Gehrig, este cauzată de pierderea neuronilor motori din creier și din măduva spinării, ceea ce duce la declinul treptat al mușchilor. Majoritatea oamenilor sunt cu vârste cuprinse între 40 și 70 de ani când sunt diagnosticați; aproximativ 16.000 de americani au afecțiunea, potrivit Asociatiei ALS. Din motive necunoscute, veteranii militari sunt aproape de două ori mai susceptibili de a fi diagnosticați cu această boală. Nu există nici un tratament eficient, scrie medicalxpress.com.

„Descoperirile noastre identifică un nou mecanism pentru patogeneza ALS și sugerează că ajustarea proteinei membralin are potențial în terapia ALS”, spune Huaxi Xu, Ph.D., autorul principal al studiului și profesor, alături de Jeanne și Gary Herberger, Leadership Chair of Sanford Burnham Prebys' Neuroscience and Aging Research Center. „Aceste informații ajută la dezvoltarea de noi posibile tratamente care ar putea încetini sau opri progresia bolii.”

Multe date despre membralin, proteina care a fost descoperită în 2002, rămân un mister. Oamenii de știință știu că proteina face parte din aparatul celular de eliminare a proteinelor, numit sistemul de degradare asociat reticulului endoplasmatic, iar activitatea lui Xu a dezvăluit anterior implicarea proteinei în boala Alzheimer. Pentru a înțelege mai bine rolul proteinei membralin în bolile neurodegenerative, el și echipa sa au creat șoareci care nu aveau proteina în diferite celule ale creierului, cum ar fi neuronii motori, astrocite, microglia și oligodendrocite.

"Am fost surprinși de fenotipurile șoarecilor fără membralină", spune Lu-Lin Jiang, Ph.D., primul autor al studiului și un cercetător postdoctoral în laboratorul Xu. „Ei au avut deficiențe musculare clare care au reflectat simptomele ALS la om. Această constatare a fost în mod special neasteptată și întâmplătoare, pentru că studiile anterioare de asociere la nivelul genomului (GWAS) nu au identificat niciodata gena membralin ca potențial vinovat în ALS.”

Șanse pentru găsirea unui tratament

Cercetătorii au creat o serie de experimente pentru a-și explora în continuare descoperirile, incluzând analizarea mai multor modele de ALS la șoareci, studierea astrocitelor cărora le lipsesc proteinele și analizând probele din măduva spinarii de la persoanele cu și fără ALS. Rezultatele lor au arătat că un neurotransmitator numit glutamat se acumulează în regiunea din afara astrocitelor cu deficit de  membralin.

Excesul de glutamat este cunoscut pentru că ucide neuronii, deci această dovadă a oferit un indiciu pentru patogeneza ALS. Excedentul de glutamat a fost determinat de scăderea a unui transportor de glutamat, numit EAAT2. Analiza probelor de țesuturi de la persoanele cu ALS a confirmat că nivelurile de membralin și transportorul EAAT2 sunt puternic corelate și ambele reduse în bolile umane.

Ca parte a studiului, oamenii de știință au proiectat, de asemenea, un virus adeno-asociat (AAV) care poate ridica nivelurile de membralin. Șoarecii ALS tratați cu AAV care mărește membralina au trăit cu aproape două săptămâni mai mult decât șoarecii fără tratament, indicând că stimularea membralinului sau a proteinelor asociate ar putea promite o posibilă terapie.

Oamenii de știință intenționează să investigheze dacă această expresie EAAT2 cu același mecanism și o supraexprimare a glutamatului - are loc, de asemenea, în boala Alzheimer, o altă tulburare în mare nevoie de un tratament eficient.