Eine Spur Substanz in karamellisiertem Zucker , wenn gereinigt und in geeigneten Dosen verabreicht , verbessert die Muskelregeneration in einem Mausmodell der Duchenne Muskeldystrophie . Die Ergebnisse wurden veröffentlicht am 1. August in der Zeitschrift Skelettmuskel .
Morayma Reyes, Professor für Pathologie und Labormedizin und Hannele Ruohola - Baker, Professor für Biochemie und stellvertretender Direktor des Instituts für Stammzell und Regenerative Medizin , leitete die Universität von Washington Team, das die Entdeckung gemacht . Die ersten Autoren des Papiers waren Nicholas Ieronimakis , UW Institut für Pathologie ; und Mario Pantoja , UW Abteilung Biochemie .
Sie erklärten, dass die Mäuse in ihrer Studie , wie Jungen mit dem Geschlecht gebundenen Erbkrankheit , sind das Gen, das Dystrophin , ein Muskel - Reparatur- Protein produziert fehlt. Weder die Mäuse noch die betroffenen Jungen können genug von ihrer routinemäßig verloren Muskelzellen zu ersetzen.
Bei Menschen beginnt Muskelschwäche , wenn die Jungs sind Kleinkinder und fortschreitet , bis , wie Jugendliche , können sie nicht mehr ohne Hilfe gehen . Im frühen Erwachsenenalter , ihr Herz und Atemmuskulatur schwächen.
Selbst mit Ventilatoren , um die Atmung zu unterstützen , in der Regel erfolgt der Tod vor dem 30. Lebensjahr keine Heilung oder zufriedenstellende Behandlung zur Verfügung steht. Prednison Arzneimittel lindern einige Symptome , aber auf Kosten von schweren Nebenwirkungen .
Das Sperren und dann tödlich, Art der seltenen Erkrankung bei jungen Männern drückt Wissenschaftler nach besseren therapeutischen Wirkstoffen zu suchen. Reyes und Ruohola -Baker suchen nach Wegen , um charakteristische funktionelle und strukturelle Muskeldefektender Störung zu unterdrücken .
Die Ruohola -Baker Lab ursprünglich die Sphingosin- 1-Phosphat ( S1P ) Weg als entscheidender Spieler identifiziert bei der Verbesserung Muskeldystrophie in Fliegen. Ihr Labor taten dies durch eine große genetische Suppressor- Bildschirm mit dem Fruchtfliege Drosophila melanogaster .
Sphingosin- 1-Phosphat in den Zellen der meisten Lebewesen aus Hefen zu Säugetieren . Nach dem rätselhaften Sphinx benannt und ist Zellensignal in viele Aktivitäten von lebenden Zellen wichtig , von Migration auf die Proliferation .
Das Multitalent , bioaktive Lipid ist wichtig , Reyes sagte , beim Drehen Stammzellen in bestimmte Arten von Zellen bei der Regeneration von beschädigtem Gewebe und bei der Hemmung von Zelltod. Ohne Zell-Rezeptoren für Sphingosin-1 - Phosphat, würde ein Embryo entwickeln sich nicht .
Andere Wissenschaftler hatten beobachtet, dass das Niveau der Sphingosin- 1-Phosphat niedriger in den Muskeln von Mäusen mit der Muskeldystrophie -Mutation sind , und dass bestimmte Zellreparaturmechanismenim Zusammenhang mit diesem Signal beeinträchtigt werden. Jedoch könnte Sphingosin-1 -phosphat nicht als ein Arzneimittel verabreicht werden, da sie schnell verbraucht.
Stattdessen Reyes und Ruohola -Baker versucht, die Sphingosin- 1-Phosphat im Körper natürlich vorkommenden von Degradierung zu verhindern . Eine Fruchtfliege Modell der Duchenne-Muskeldystrophie zugelassen ist Ruohola -Baker Labor schnell punkten Kleinmolekül -Therapie Kandidaten für die Anhebung des Niveaus der Sphingosin- 1-Phosphat .
Fliegen mit dem genetischen Defekt handeln in der Regel nach dem Schlüpfen und fliegen herum, aber in ein paar Wochen , aufgrund der Muskeldegeneration, flug sind . Durch die Verwendung von Insektenaktivität überwacht , beurteilt die Forscher die Wirkung von Drogen-und Gentherapie Kandidaten auf der Fliegen Fähigkeit move.This zum Screening führte zu der Entdeckung, dass ein kleines Molekül mit einem langen Namen , 2- acetyl4 (5) -tetrahydroxybutyl Imidazol oder THI kurz , blockiert ein Enzym , die Sphingosin- 1-Phosphat zusammenbricht.
"Es ist interessant, dass die THI ist ein SpurenbestandteilCaramel Farbe III , den die US Food and Drug Administration Kategorien " allgemein als sicher anerkannt " ", sagte Reyes. Der Stoff ist auch in sehr kleinen Mengen in gebranntem Zucker , brauner Zucker, Bier, Cola und ein paar Süßigkeiten gefunden.
Die Forscher fügte eine gereinigte , konzentrierte Form von THI auf das Essen der jungen Fliegen mit der Muskeldystrophie -ähnliche Mutation. Sie bestätigten , dass die THI gelindert Muskelschwund in den Fliegen . Ein paar andere Medikamente , darunter ein THI Derivat und einem nicht verwandten Medikament jetzt in klinischen Studien für rheumatoide Arthritis, zeigte auch positive Effekte bei Fruchtfliegen .
Das Studium der THI vor Insekten eingeschaltet , dann bis zu den Säugetieren . Reyes Labor begann , indem man alte dystrophischen Mäusen mit Direkteinspritzung der THI . Später fügten die Forscher einfach die Verbindung zum Trinkwasser in den Lebensräumen der Jugendlichen dystrophischen Mäusen. Diese Mäuse waren im Entwicklungsstadium für die menschliche Teenager, die Muskeldystrophie genetischer Variation sind vergleichbar.
" Wir haben beobachtet, dass die Behandlung mit THI deutlich erhöhte Muskelfasergrößeund muskelspezifische Kraft in unserem betroffenen Mäusen ", sagte Reyes . " Wir haben auch gesehen , dass andere Kennzeichen der gestörten Muskelregeneration - Fettablagerungen und Fibrose [ Narbengewebe ] Akkumulation - waren auch in den THI - behandelten Mäusen niedriger. "
Das Forschungsteam verknüpft die gewünschte regenerative Wirkung bei den Mäusen auf die Reaktion des muskelbildenden Zellen und der nachfolgenden Nachwachsen von Muskelfasern. Eine Art von Sphingosin-1 -Phosphat sowie die Zell-Rezeptoren ist , wurden auch in den Zellen in den regenerierenden Muskelfasern beobachtet. Die Forscher vorgeschlagen, dass Sphingosin- 1-Phosphat drehte den Regler an den Reglern für die biochemischen Wege , die Skelettmuskelmasse und Muskelfunktion zu vermitteln.
Nun, da sie Proof- of-Concept gezeigt haben , hoffen die Forscher, zusätzliche Tierversuche auf THI und andere Verbindungen, die die körpereigene Versorgung der Sphingosin- 1-Phosphat für Muskelzellregenerationerforderlichen Schutz durch. Wenn THI weiterhin vielversprechend als Nahrungsergänzungsmittel oder Lebensmittel-basierte Droge zeigen , werden Mediziner in vorklinischen Studien der Wirksamkeit und Sicherheit , bevor zum Humanstudien leiten.
Neben Muskeldystrophie Behandlung Forschung, ähnliche Studien könnten auch in Zukunft auf Verlust der Muskelkraft während der normalen oder einer beschleunigten Alterung durchgeführt werden.
Während begeistert über die vorläufigen Ergebnisse , warnte die Wissenschaftler, dass sie sich noch auf den frühesten Stadien der Forschung , und dass viel mehr Arbeit getan werden muss, bevor Schlussfolgerungen über das Potential von THI als Muskeldystrophie Behandlung gezogen werden.