Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis haben einen neuen Ansatz zur Behandlung gezeigt Muskeldystrophie . Mäuse, die mit einer Form dieser MuskelschwächungKrankheit zeigten eine verbesserte Festigkeit und Herz-Funktion , wenn sie mit Nanopartikeln mit Rapamycin beladenen behandelt , ein Immunsuppressivum vor kurzem festgestellt, dass das Recycling von Zellabfallzu verbessern.
Die Studie erscheint online in The FASEB Journal .
Die Forscher , darunter der erste Autor Kristin P. Bibee , MD, PhD , schaute auf einem Maus-Modell der Duchenne-Muskeldystrophie , der schwersten erblichen Form der Krankheit. Duchenne Verhalten ausschließlich Jungen, die auf Rollstühle von 12 Jahren verlassen und sterben an Herz-oder Lungenversagen im Alter von 20 haben .
Das defekte Gen, das die Krankheit verursacht verhindert den Körper produziert Dystrophin , ein Protein von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung der Muskelzellintegritätund -funktion. Die neue Studie hat gezeigt, dass Mäuse mit Muskeldystrophie , zusätzlich zu fehlenden Dystrophin , kann auch zelluläre Abfall, ein Verfahren, wie Autophagie oder Selbst Essen bekannt nicht recyceln.
" Autophagie spielt eine wichtige Rolle bei der Beseitigung von Zelltrümmern ", sagte der leitende Autor Samuel A. Wickline , MD, der James R. Hornsby Familie Professor für Medizin . "Wenn es nicht geschieht , könnte man sagen, dass die Zelle erstickt an seinem eigenen Müll . In Muskeldystrophie, ist defekt Autophagie nicht unbedingt eine primäre Quelle der Muskelschwäche , aber es ist eindeutig ein Problem wird im Laufe der Zeit . Wenn Sie zu lösen , dass man kann die Situation durch die Aufrechterhaltung normaler Zellfunktionen zu helfen. "
Obwohl es nicht klar ist, wie das fehlende Dystrophin-Protein könnte für die schlechte Haushaltsführung der Muskelzellen verantwortlich sein , die Studie zeigte, dass die Steigerung der Autophagie verbessert Skelettmuskelkraft und Herzfunktion in diesen Mäusen .
" Einige Forscher suchen nach Möglichkeiten, Dystrophin ersetzen suchen ", sagte Co-Autor Conrad C. Weihl , MD, PhD , Associate Professor für Neurologie. "Aber hier sind wir mit Schwerpunkt auf den Mangel Autophagie . Was ist spannend über unsere Vorgehensweise ist, dass es bestehende Medikamente, die Autophagie zu aktivieren. Und durch Verpacken des Medikaments auf Nanopartikel , können wir es spezifisch an Muskeln gezielt und beheben Sie den Defekt in den Zellen " Fähigkeit, Abfälle zu recyceln. "
Wenn Nanopartikel mit Rapamycin behandelten die Mäuse zeigten eine 30-prozentige Zunahme der Greifkraft und eine erhebliche Verbesserung der Herzfunktion , basierend auf einer Zunahme des Volumens von Blut das Herz gepumpt wird.
" Ein wichtiger Aspekt unserer Studie ist, dass wir sowohl die Behandlung der Skelettmuskulatur und Herzmuskel mit dem gleichen Medikament ", sagte Wickline . "Das Herz ist eine schwierige Orgel in Muskeldystrophie zu behandeln. Aber auch bei älteren Tieren , dieses Regime funktioniert gut, um die Herzfunktion zu erholen, und es ist effektiv über einen kurzen Zeitraum und nach nur wenigen Dosen . "
"Der Tod von Duchenne bei vielen Menschen aufgrund von Herzfunktionsstörungenist ", sagte Weihl , der auch behandelt Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen bei Barnes-Jewish Hospital. "So auch die Herzfunktion verbessert um 10 Prozent im Spätstadium der Krankheit könnte sehr wichtig sein. "
Die in der Studie verwendeten Nanopartikel aus einem inerten Kern Perfluorkohlenstoff hergestellt , die ursprünglich als Blutersatz gestaltet. Die Teilchen sind etwa 200 Nanometer im Durchmesser - 500 mal kleiner ist als die Dicke eines menschlichen Haares entspricht . Die Oberfläche der Nanopartikel mit Rapamycin , die das Immunsystem unterdrückt, beschichtet. Das Medikament in der Regel verwendet wird, um zu verhindern, dass die Abstoßung von Organen bei Transplantationspatienten . Es ist für seine entzündungshemmenden Eigenschaften und , in jüngerer Zeit bekannt , die für ihre Rolle bei der Aktivierung autophagy .
Wenn sie in die Blutbahn injiziert , nach Wick reichern sich die Nanopartikel in Bereichen Entzündung Haben in dem beschädigten Gewebe undichte Blutgefäße und durchlaufen den Zelltod und Reparatur.
" Die Nanopartikel sind in der Regel zu durchdringen und in den Bereichen der Entzündung zurückgehalten werden ", sagte Wickline . "Da sie die Rapamycin -Freisetzung über einen Zeitraum , so dass das Arzneimittel selbst kann das Muskelgewebe zu durchdringen. "
Im Vergleich zu oralen Abgabe , die Nanopartikel- Ansatz erlaubt auch die Forscher den Mäusen kleinere Dosen des Medikaments geben .
"Wir haben gezeigt , dass die orale Dosen von Rapamycin , auch bei 10-fachen Dosis wir in den Nanopartikeln verwendet , unwirksam waren ", sagte Weihl . "Das ist wichtig , da Rapamycin unterdrückt das Immunsystem , und sich direkt auf sie , um Muskeln in kleineren Dosen würden unerwünschte Nebenwirkungen zu reduzieren. "
Aktuelle Behandlung für Duchenne beinhaltet Kortikosteroide wie Prednison , die gezeigt wurde , um die Zeit -Patienten sind in der Lage , um zu Fuß zu verlängern. Aber Steroide verursachen auch Gewichtszunahme, brüchige Knochen , bluthochdruck und anderen langfristigen Nebenwirkungen.
Es ist zwar nicht klar, warum Steroid-Behandlung hilft, Skelettmuskelkraft , sagte Weihl schlägt die Studie auch Prednison kann Autophagie zu fördern, was die Möglichkeit einer Kombinationstherapie , bei denen beide Steroidbehandlung und Rapamycin Nanopartikel könnten gleichzeitig gegeben werden jeweils bei niedrigeren Dosen .