การดูแลสุขภาพ

ความเสื่อมของกล้ามเนื้อในโรคที่สืบทอดมาและความชราส่งผลกระทบต่อผู้คนหลายร้อยล้านคนทั่วโลก การเสื่อมของกล้ามเนื้อโครงร่าง ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บโปรตีนของร่างกาย นำไปสู่การเสื่อมถอยทางสรีรวิทยาโดยทั่วไป ซึ่งเรียกว่าภาวะเปราะบาง ตอนนี้ทีมวิจัยที่นำโดย Domagoj Cikes จาก IMBA และ Josef Penninger จาก IMBA และ University of British Columbia (UBC) ได้ค้นพบบทบาทสำคัญของเอนไซม์ที่เรียกว่า PCYT2 ต่อสุขภาพของกล้ามเนื้อ PCYT2 เป็นที่รู้จักกันในชื่อของเอนไซม์คอขวดในเส้นทางการสังเคราะห์ที่สำคัญของฟอสโฟลิปิดที่ได้จากเอทานอลเอมีน นั่นคือ ฟอสฟาติดิลเอทานอลเอมีน (PEs) จากข้อมูลผู้ป่วยและการใช้เมาส์ในห้องปฏิบัติการและแบบจำลอง zebrafish พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อ PCYT2 หรือกิจกรรมที่ลดลงนั้นได้รับการอนุรักษ์ไว้ซึ่งจุดเด่นของการเสื่อมของกล้ามเนื้อในสัตว์มีกระดูกสันหลัง โดยเฉพาะ ความแข็งแรงของเมมเบรน การแก่ชรา และการอนุรักษ์ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ลิพิดมีอยู่ทั่วไปในเยื่อชีวภาพและมีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทและเนื้อเยื่อประสาท ตามรายงานที่ว่าโมเลกุลที่มีส่วนประกอบของ PE ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของเยื่อหุ้มเซลล์ของไลโปโซม Domagoj Cikes ผู้เขียนร่วมของการศึกษาและอดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการ Penninger ที่ IMBA ได้ตั้งสมมติฐานว่าไขมันชนิดนี้อาจมีบทบาทสำคัญในเนื้อเยื่อที่ต้องได้รับค่าคงที่ แรงเฉือนเช่นเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ "ข้อสันนิษฐานนี้ทำให้ฉันเลือกกำจัด PCYT2 ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อของสัตว์จำลองและศึกษาผลลัพธ์ ในแบบคู่ขนาน แพทย์รายงานกรณีผู้ป่วยของการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อ PCYT2 ผู้ป่วยแสดงอาการที่เรียกว่าโรคอัมพาตขากระตุกจากกรรมพันธุ์ที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นโรคที่รุนแรงและมีหลายอาการ มีอาการกล้ามเนื้อขาอ่อนแรง ความฝืดและการสูญเสียกล้ามเนื้อที่แย่ลงตามกาลเวลา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโรคนี้เพิ่งถูกค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ ชีววิทยาทางพยาธิสรีรวิทยาที่แฝงอยู่นั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด" Cikes กล่าว นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าระดับการทำงานของ PCYT2 เชื่อมโยงกับ สุขภาพ ของกล้ามเนื้อมนุษย์และส่งผลต่อเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อของหนูและปลาม้าลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โมเดลเมาส์แสดงให้เห็นฟีโนไทป์ที่โดดเด่นและรุนแรงของการชะลอการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อและการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเมื่อ PCYT2 ลดลง พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าลักษณะการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วในเมาส์รุ่นนี้คล้ายกับการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ดังนั้น Cikes และเพื่อนร่วมงานจึงแสดงให้เห็นว่า PCYT2 มีบทบาทอนุรักษ์ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง PEs ยังมีอยู่มากมายในเยื่อหุ้มไมโทคอนเดรีย ดังนั้น นักวิจัยจึงตรวจสอบว่าการพร่อง PCYT2 ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อส่งผลต่อสภาวะสมดุลของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียอย่างไร และพบว่าการพร่อง PCYT2 เปลี่ยนแปลงการทำงานของไมโทคอนเดรียและพลังงานของกล้ามเนื้อ อย่างไรก็ตาม วิธีการรักษาแบบยลไม่เพียงพอที่จะช่วยชีวิตฟีโนไทป์ในหนู "สิ่งนี้กระตุ้นให้เราคิดว่าต้องมีกลไกเพิ่มเติมที่ขับเคลื่อนพยาธิสภาพ" Cikes กล่าว ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าการจัดระเบียบของ lipid bilayer ของเยื่อหุ้มเซลล์มีบทบาทเพิ่มเติม "สิ่งนี้แสดงถึงกลไกทางพยาธิสรีรวิทยาใหม่ที่อาจมีอยู่ในความผิดปกติอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับไขมัน" Cikes กล่าว นอกจากนี้ ทีมงานยังแสดงให้เห็นว่ากิจกรรม PCYT2 ลดลงระหว่างอายุของมนุษย์และหนู ด้วยการใช้เทคนิคการส่งมอบเป้าหมายของ Active PCYT2 นักวิทยาศาสตร์สามารถช่วยกล้ามเนื้ออ่อนแรงในโมเดลเมาส์ที่พร่อง PCYT2 และเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อในหนูตัวเก่าได้ ความก้าวหน้าทางวิชาการเพื่ออธิบายชีววิทยาและพยาธิสรีรวิทยา ด้วยการเชื่อมโยงสุขภาพของกล้ามเนื้อในสัตว์มีกระดูกสันหลังกับ PEs และองค์ประกอบของเยื่อหุ้มกล้ามเนื้อ นักวิจัยได้ศึกษาบทบาทของชนิดไขมันในเยื่อหุ้มชีวภาพ เนื่องจากการทำงานทางชีววิทยากับลิพิดเป็นสิ่งที่ท้าทายเป็นพิเศษ พวกเขาจึงต้องคิดหาวิธีในการพัฒนาแอปพลิเคชันการวิจัยที่มีอยู่ ด้วยการปรับใช้เทคนิคที่พัฒนาขึ้นโดย Kareem Elsayad ที่ Vienna BioCenter Core Facilities (VBCF) เพื่อวัดความแข็งของเนื้อเยื่อโดยใช้ Brillouin Light Scattering (BLS) นักวิจัยสามารถตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพของเยื่อชีวภาพได้ ด้วยเทคนิคนี้ ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าความแข็งของผิวเมมเบรนลดลงอย่างมากเมื่อ PCYT2 หมดลงในกล้ามเนื้อของเมาส์ "นอกจากนี้ งานปัจจุบันของเรายังก้าวไปอีกขั้นในด้านชีววิทยาไขมัน ชีววิทยาของไขมัน -- สำคัญ แต่ยังขาดการศึกษา "ความรู้ในปัจจุบันเกี่ยวกับชีววิทยาของไขมันนั้นเรียบง่ายมากเกินไป ฟิลด์ไขมันทั้งหมดถูกสรุปเป็นตระกูลโมเลกุลจำนวนหนึ่ง เช่น โคเลสเตอรอล ไตรกลีเซอไรด์ ฟอสโฟลิปิด และกรดไขมัน มันเป็นจักรวาลโมเลกุลที่กว้างใหญ่และยังไม่ได้สำรวจซึ่งทำหน้าที่ ของสายพันธุ์ส่วนใหญ่ในด้านสุขภาพและโรคไม่เป็นที่รู้จัก" Cikes กล่าวว่า Cikes และทีมงานต้องการเน้นย้ำถึงความสำคัญและศักยภาพในการค้นพบของการวิจัยไขมัน ด้วยการให้ความกระจ่างเกี่ยวกับผลกระทบหลักของเส้นทางการสังเคราะห์ไขมันในสุขภาพของกล้ามเนื้อ "งานปัจจุบันของเราแสดงให้เห็นถึงบทบาทพื้นฐาน เฉพาะเจาะจง และอนุรักษ์ไว้ของการสังเคราะห์ไขมันโดยใช้ PCYT2 ในสุขภาพของกล้ามเนื้อสัตว์มีกระดูกสันหลัง และช่วยให้เราสามารถสำรวจแนวทางการรักษาใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงสุขภาพของกล้ามเนื้อในโรคหายากและอายุที่มากขึ้น" Penninger สรุป