Connect with us

Znanost

Oboljenja i poremećaji

Kako genetska mutacija uzrokuje pretvaranje mišića u kosti?


Rijetka genetska bolest onesposobljava svoje “žrtve” pretvarajući njihove stanice mekog tkiva u koštane stanice. Vodeća istraživačica objašnjava nam kako bolest djeluje i što iz nje možemo naučiti.

Što bi se dogodilo da neke stanice mekog tkiva u našem tijelu nasumce dobiju poruku da se pretvore u čvrste koštane stanice? Pacijenti rođeni s bolešću koja se zove fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) su osuđeni na ovakvu sudbinu, često razvijajući ozbiljan invaliditet prije nego postanu odrasli.

Bolest se najprije manifestira još pri rođenju, kada novorođenče izgleda normalno, ali ima iskrivljene nožne palčeve. Do ranog se djetinjstva neka vezivna tkiva – mišići, ligamenti i tetive – počinju pretvarati u kosti, “zaključavajući” zglobove i otežavajući pokrete. Čini se da neke kosti nastaju slučajno, dok je nastanak drugih posljedica traume uslijed operacije, ili čak blažeg udarca. FOP je jedna od najrjeđih poznatih genetskih bolesti – nalazimo je kod jednog od 2 000 000 stanovnika, ali spontano okoštavanje je razmijerno često u široj populaciji. Ova bizarna promjena sustava tkiva, poznata kao heterotopska osifikacija, može biti posljedica ozljede kralješnice, amputacije, ili čak operacije kuka.

Eilen Shore, suradnik prof. ortopedske kirurgije na sveučilištu u Pennsylvaniji, proučava ovu bolest od 1991. “Oduvijek sam bila zainteresirana za razvoj na staničnoj razini,” kaže ona: “Što to mijenja stanicu, ili što to uzrokuje da stanica donese neke `odluke` vezane za svoju sudbinu? Obično razmišljamo o razvoju na razini organizma, ali više je upitno što točno određuje osobnost stanice.” Kad je otkrila FOP i rad Fredericka Kaplana, profesora ortopedske kirurgije na sveučilištu u Pennsylvaniji, shvatila je da je pronašla zagonetku koja je bila “bolest pogrešno regulirane stanične diferencijacije,” kaže ona.

Prije tri godine ona i Kaplan identificirali su genetsku mutaciju koja uzrokuje ovu bolest u radu objavljenom u Nature Genetics-u. Ove su godine Shore i njen tim pronašli neke ključne biokemijske korake koji dovode do toga da se meko tkivo pretvara u kost. Rezultati su objavljeni u Journal of Clinical Investigation, u studenom.

Projekt ima dobra predviđanja za razvoj terapija za ljude koje je zatočila ova genetska anomalija, i implicira da “imamo vrlo, vrlo dobre mogućnosti liječenja drugih tipova osifikacije, također.” kaže Shore. Slijedi uređeni transkript intervjua:

Uzrokuje li FOP genetski modificirana mutacija ili je nasumična?
Može biti naslijedna, ali je nasumična utoliko što se nove mutacije pojavljuju nasumično. Glavni je razlog tome što, iako mutacija može biti naslijeđena, većina ljudi koji ju imaju nemaju djecu. Bilo je primjera kad su ljudi imali djecu – često u vrlo mladoj dobi – i prenijeli FOP na jedno, ili više djece.

Kada ona počinje?
Kad se netko sa FOP-om rodi nemamo nikakav dokaz da se razvija neka ekstraskeletalna kost. Embrionalni razvoj prilično je normalan – osim savijenog nožnog palca. Formiranje kostiju obično počinje do pete godine. Bilo je slučajeva kad okoštavanje počinje u prvom mjesecu, i drugih kada je osoba imala 10 godina, ili tek nešto više.

Je li svaki slučaj sličan?
Većina je slučajeva jako slična. Analizirali smo DNK mnogih pacijenata da pronađemo genetsku mutaciju. Velika većina imala je identičnu promjenu nukleotida. Kod svih se ovih pacijenata FOP razvijala na prilično sličan način – deformacija nožnog palca bila je vidljiva pri rođenju. Za sad je manje od 10% ljudi koje smo pregledali imalo varijaciju ove mutacije. Svi oni i dalje imaju mutaciju istog gena, ali se te mutacije pojavljuju u različitim djelovima tog gena. Tu se radi ili o ozbiljnijim, ili o blažim slučajevima.

Što izaziva stvaranje kosti?
Mutacija se pojavljuje u genu ACVR1, a ovaj gen proizvodi protein koji je receptor koji širi staničnu membranu – tako se dio receptora nalazi van stanice, a dio unutar nje. Stanični receptori primaju signal izvana i informacije se receptorima prenose do drugih proteina unutar stanice, uzrokujući lančanu reakciju koja mijenja ponašanje gena u stanici. Most na kojem je ACVR1 je dio koštanog morfogenetskog proteina, i za njega se otprije zna da uzrokuje diferencijaciju stanica na vezivna tkiva i kosti.

Pa je li stvaranje kosti isključivo spontano?
Na mnogo se slučajeva okoštavanja čini da je spontano, i da nije povezano s ikakvom očitom traumom. A možda se radi o razmjerno nevažnom događaju kao što je istegnuće tetive ili mišića. Moglo bi biti nešto što kod drugih ljudi ne bi izazvalo nikakvu drugu očitu reakciju – ovi pacijenti bi mogli biti osjetljiviji na nešto takvo.

Kako traume potiču okoštavanje?
To je područje koje nas jako zanima. Ne znamo kako utječe, ali sumnjamo da trauma izaziva normalnu reakciju “popravljanja” tkiva. Tkivo ili pogrešno “interpretira” signal, ili pretjerano reagira. Znamo da ovo, iako se događa na vrlo niskim razinama, inicira nastajanje kosti.

Postoji li trenutno ikakav tretman ili terapija za oboljele?
Liječenje koje se čini učinkovito za većinu pacijenata sa FOP-om je ono sa protuupalnim lijekovima. Mislimo da oni potiskuju neke rane događaje povezane s okoštavanjem. Ovo nije idealno liječenje, jer ne djeluje u svim slučajevima. Očito je da trebamo bolje metode liječenja.

Postoje li druge bolesti ili stanja kod kojih bi nam proučavanje FOP-a moglo pomoći da ih lakše razumijemo?
Mislim da da, jer je to bolest koja utječe na diferencijaciju stanica kostiju i mekih tkiva. Postoje različita stanja – osteoporoza je očit primjer – gdje se tvorba kostiju ne odvija ispravno, pa postoji mogućnost da bi nas ova bolest mogla naučiti i kako da potaknemo stanice da stvore kosti. Razgovarali smo i s brojnim ljudima koji se bave engineeringom tkiva da vidimo može li simulacija ovog razvoja pomoći kod zacjeljivanja slomljene kosti. Postoje češći primjeri okoštavanja, koje zovemo heterotopska osifikacija. Nakon operacije “zamjene” kuka često se pojavljuje ekstraskeletalna kost, kao i nakon ozljede glave ili kralješnice. To predstavlja velik problem za vojnike koji imaju razne ozljede zadobivene u ratu. U mnogim se slučajevima heterotopska ostifikacija pojavila na mjestima amputacije, čineći tako prijanjanje proteze teškim. Zaista pogađa mnogo ljudi. Pretpostavljamo da je proces isti i da ima isti tok izmjene stanica.

U svom najnovijem istraživanju koristili ste embrije zebraste ribe da istražite molekularne procese. Koji su idući koraci u proučavanju FOP-a?
Model s miševima bit će vrlo važan za razumijevanje bolesti. Upotrebljavamo model kulture stanica i zebrastu ribu kao uzorak po kojem bi smo odredili učinak koštanog morfogenetskog proteina na signaliziranje, ali želimo i razumjeti kakav utjecaj na mutaciju imaju sustavi tkiva i organa. Trebamo biti u mogućnosti proučavati to u živo. Nastavit ćemo koristiti zebrastu ribu za razvijanje transgenetskih modela. S miševima možemo napraviti mnoga istraživanja koja će nam pomoći razumjeti što potiče heterotopsku osifikaciju. Zanimaju nas posljedice mutacije na tkivima koja nisu koštana. Vrlo je važno za razvoj tkiva drugih organa. Moguće je da ovi pacijenti imaju i druge prikrivene zdravstvene probleme. Ovo će nam također omogućiti bolje razumijevanje samog procesa.

Je li teško proučavati FOP, pošto je tako rijetka bolest?
Bilo je teško. Osobito kad bi trauma uzrokovala stvaranje kosti, pa nismo bili u mogućnosti uzimati uzorke. Sada kada smo uspjeli identificirati gen, možemo koristiti sustave modela kako bi stekli izvrstan uvid. Bit ćemo u mogućnosti potvrditi te informacije, i vidjeti da se ti procesi događaju i kod pacijenata. Identifikacija genetske modifikacije pružila nam je mnogo veće mogućnosti. Identificiranje određenih stanica važno je za razvoj bolesti jer možemo razviti još ciljanih terapija i tretmana.

Izvor: ScientificAmerican

Tražili ste na googlu:

okoštavanje mišiča, mutacije kod ljudi, mutacije ljudi, okostavanje kostiju

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

15 komentara

15 Comments

  1. Ivana Kaludjerovich

    travanj 3, 2013 kod 12:45 pm

    nije lijepo za viđet ali ja upravo viđeh

  2. Ruža Nikolaš Lucić

    travanj 3, 2013 kod 12:48 pm

    nedaj Bože nikom,,

  3. Azra Bint Izet

    travanj 3, 2013 kod 12:48 pm

    fibrodisplasija ili sindrom kamenog čovjeka, ako se ne varam.

  4. Romeo Lolić

    travanj 3, 2013 kod 12:48 pm

    to na nama vrše eksperimente.

  5. Zeljko Gti Swift

    travanj 3, 2013 kod 12:54 pm

    gadno je to

  6. Rainbow Bear

    travanj 3, 2013 kod 12:56 pm

    to je samo ostatak krila koji su neke osobe imale prije nego što su pale na zemlju 🙂

  7. Matko Radanović

    travanj 3, 2013 kod 1:03 pm

    ne moram ni čitati a mogu pretpostaviti da je u V. Britaniji

  8. Tomislav Veg

    travanj 3, 2013 kod 1:11 pm

    Krasno. Još jedna “predivna” boleština za koju do sad nisam čuo. A vjerujte čuo sam i vidio mnoge bolesti. Stvarno smo tako sjebano građena i krhka vrsta da je to pre strašno

  9. Marin Šperanda

    travanj 3, 2013 kod 1:29 pm

    Inteligentni dizajn FTW… not!

  10. Sanida Mehmedovic

    travanj 3, 2013 kod 1:34 pm

    X man 🙂

  11. Jadranka Margan

    travanj 3, 2013 kod 1:37 pm

    🙁

  12. Tino Gjeri

    travanj 3, 2013 kod 1:49 pm

    krila

  13. Tino Gjeri

    travanj 3, 2013 kod 1:50 pm

    imala je i rep dok se nije rodila

  14. Dalibor Brnjak

    travanj 3, 2013 kod 7:40 pm

    užas ovo boli!!

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Oboljenja i poremećaji

Popularno

Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh