Výzkum 2011

9.8.2011

• Kyselina askorbová chrání bránici mdx myší proti myonekróze
         Oxidativní stres přispívá k myonekroze (odumírání svalových vláken) jak u mdx myší tak u pacientů s DMD jimž chybí bílkovina dystrofin ve svalových vláknech. Brazilští vědci z university v Sao Paulo odzkoušeli vliv vyšších dávek kyseliny L-askorbové (vitamín C) na svaly bránice u mdx myší. Mdx myši staré 14 dní dostávaly vitamín C v dávce 200mg/kg/den po dobu 14 dní. Kontrolní vzorek dostával solný roztok. Poté byla vyhodnocena hladina CK, prozánětlivého cytokinu TNF-alfa, markeru peroxidace lipidů membrány svalových vláken 4-HNE a histologicky poškození svalstva. Bylo zjištěno, že vitamín C snížil hladinu CK približně o třetinu, koncentrace 4-HNE klesla na úroveň zdravých myší, TNF-alfa dokonce ještě níž. Tento pokus dokázal, že vitamín C částečně chrání dystrofické svaly před degenerativními změnami. Mechanismus není zcela jasný, pravděpodobně vitamín C snižuje množství kyslíkových radikálů v buňce a tím ji chrání před poškozením.
         V následující tabulce je uvedena koncentrace CK u zdravých myší (Ctrl), mdx myší, které dostávaly pouze solný roztok (mdxSAL), a mdx myší, které dostávaly vitamín C (mdxAA). Na následujícím obrázku je koncentrace 4-HNE a TNF-alfa pro vsechny 3 skupiny myší.

  
  

  
  

9.8.2011

• Studie vysvětluje proč svaly s věkem slábnou a naznačuje možnou léčbu
         Vědci z Columbia University Medical Center objevili biologický mechanismus, který je zodpovědný za ztrátu svalů při stárnutí a našli lék, který by mohl zvrátit tento proces. Jak stárneme naše svalstvo má tendenci slábnout, tomuto jevu se říká sarkopenie. Sarkopenie začíná kolem čtyřicátého roku, zrychluje se po pětasedmdesátce a je hlavní příčinou neschopnosti pohybu ve stáří. Fyzické cvičení může pomoct v boji proti ztrátě svalstva související s věkem. Jinak ale neexistuje léčba ...
         Podle této studie provedené na myších sarkopenie vzniká když vápník uniká ze skupiny proteinů nazývaných ryanodinový receptor vápníkového kanálu. Únik vápníku spouští řetězec událostí, který omezuje schopnost kontrakce svalového vlákna. Ryanodinové receptory což jsou vápníkové kanály nacházející se ve většině tkání těla zkoumá Dr Mark od roku 1989. Zjistil, že vápník propouštějící ryanodinové receptory se podílí na vzniku arytmie a srdečního selhání. V roce 2009 dokázal, že špatně fungující vápníkové kanály jsou jeden z faktorů přispívající k zhoršení u Duchenneovy svalové dystrofie, genetické choroby pro niž je charakteristické rychlé ochabování svalstva a předčasná smrt. Protože svalová dystrofie a sarkopenie jsou si v mnohém podobné Dr Marks podezříval ryanodinové receptory z toho, že se by mohly podílet na slábnutí svalstva ve stáří a tato studie to potvrdila. "V podstatě jak stárneme vyvíjí se u nás forma svalové dystrofie" řekl Dr Marks. Jak proces stárnutí tak genetický defekt zodpovědný za svalovou dystrofii způsobují zvýšenou produkci kyslíkových radikálů což jsou velmi reaktivní a škodlivé molekuly. Ze studie plyne, že kyslíkové radikály způsobují, že ryanodinové receptory uvolňují vápník do svalové buňky. Vápník poškozuje mitochondrie - buněčné organely, které vytváří energii pro buňky - což vede k další produkci volných radikálů, ty zas způsobují další únik vápníku. Když dojde buňce vápník použitelný pro kontrakce začne slábnout.
         Studie také ukázala možnou terapii sarkopenie: experimentální lék S107, který vyvinuli Dr. Marks a jeho kolegové. Lék stabilizuje kalstabin 1, bílkovinu, která se váže na ryanodinový receptor a brání unikání vápníku. Ve studii dostávaly 24 měsíců staré myši (věk odpovídající přiblížně 70 rokům u člověka) S107 po dobu čtyř týdnů. Léčené myši vykazovaly výrazné zlepšení jak svalové síly tak vytrvalosti v porovnání s neléčenými kontrolními myšmi, v průměru byly o 50% silnější. Lék neměl žádný účinek na mladé myši s funkčním ryanodinovým receptorem. Podobný lék je testován jako lék na infarkt, v současnosti je v II. fázi klinického testování. 
         "Většina vědců bádajících na poli stárnutí tvrdí, že cesta k obnovení svalové síly spočívá v obnově svalstva za použití takových léků jako jsou testosteron, růstový hormon, IGF-1" ríká Dr. Marks. "Ale nárůst svalovů nemusí doprovázet nárůst svalové výkonnosti. Naše výsledky ukazují, že je možno zlepšit funkčnost svalů tím, že zlepšíme činnost vápníkových kanálů. Fakticky léčba starých myší pomocí S107 zlepšila svalovou sílu bez zvětšení jejich objemu, přinejmenším se nezvětšily během 4 týdnů léčby. 
        Zpráva Dr. Markse a jeho týmu se jmenuje “Ryanodine Receptor Oxidation Causes Intracellular Calcium Leak and Muscle Weakness in Aging”, zpráva týkající se výzkumu na dystrofických myších "Hypernitrosylated ryanodine receptor/calcium release channels are leaky in dystrophic muscle".

7.8.2011

• Včasná léčba léky lisinopril a spironolakton chrání srdeční a kosterní svalstvo dystrofických myší
         Pro DMD je typická kardiomyopatie, která přispívá k srdečnímu selhání. Protože u DMD pacientů se vyskytuje fibrotická tkáň v srdečním svalu před tím než dojde k srdečnímu selhání předpokládali vědci z Ohio State University, Columbus, USA, že léčba s antifibrotickým účinkem by mohla pomoct. Pro léčbu vybrali ACE (angiotensin-converting enzyme) inhibitor lisinopril, což je lék používaný pro léčbu vysokého tlaku a infarktu, a spironolakton - diuretikum a kompetitivní antagonista hormonu aldosteron, lék používaný již od šedesátých let minulého století. Vědci vytvořili 3 skupiny dystrofických myší. první skupina začala dostávat spironolactone a lisinopril ve věku 8 týdnů, druhá skupina dostávala totéž již od 4 týdnů a třetí skupina nedostala žádný lék. Ve věku 20 týdnů bylo provedeno vyhodnocení léčby. Léčené myši měli méně poškozené srdce i kosterní svalstvo, ex vivo změřená funkčnost byla  snížena na 80% oproti zdravým myším.. Výkonnost svalů neléčených myší byla pouze 40% normálu. Tento objev nabízí klinicky dostupnou medikaci s prokázaným antifibrotickým účinkem jako novou terapeutickou strategii pro léčbu DMD. Včasná léčba nejen výrazně snižuje poškození srdce ale poprvé se nabízí možnost omezit myopatii kosterního svalstva. 

3.8.2011

• Použití enalaprilu odhaluje roli angiotensinu II při poškození svalů zánětem a oxidativním stresem u dystrofických myší
         Inhibitory ACE (angiotensin II converting enzyme) jsou používány pro léčbu kardiomyopatie u pacientů s DMD. Řada prací naznačuje, že dlouhodobá léčba ACE inhibitory je schopna snížit fibrozu dystrofického svalstva u mdx myší. Je známo, že angiotensin II má prozánětlivé účinky, zvyšuje oxidativní stres tkání a způsobuje svalovou degeneraci. Tato studie vyhodnocuje efekt léčby pomocí ACE inhibitoru enalaprilu na svalstvo mdx myší. Účinek 1 až 5mg/kg enalaprilu byl porovnáván s účinkem léčby pomocí 1mg/kg prenisolone (PDN). Léčba enalaprilem způsobila zesílení předních končetin úměrné dávce, nejvyšší dávka měla srovnatelné účinky s PDN. Při pokusu bylo zjištěno snížení NF-kappaB, který má prozánětlivý efekt, ale koncentrace cytokinu TGF-beta1, který podporuje apoptozu a negativně ovlivňuje regeneraci svalstva, se nesnížila. Žádná změna nebyla pozorována u koncentrace kreatinkinázy (CK) a laktátdehydrogenázy (LD). Z této studie vyplývá, že angiotensin II hraje roli v počátcích chronického zánětu svalů a včasné nasazení ACE inhibitorů by mohlo oddálit jeho nástup.

31.7.2011

• Dlouhodobé užívání losartanu snižuje úmrtnost, chrání srdce ale ne kosterní svalstvo u dystrofických myší
         Několik dřívějších studií prokázalo pozitivní vliv blokeru angiotensin II receptoru - losartanu na dystrofické (mdx) myši. Tato studie vyhodnocovala dlouhodobý efekt losartanu na srdce a kosterní svalstvo mdx myší. Osm 4 týdny starých mdx myši začalo dostávat losartan rozpuštěný ve vodě (0,6 g/L) a dostávaly jej po dobu dvou let. Kontrolní vzorek 9 mdx myší dostával čistou vodu. Po dvou letech žily z kontrloního vzorku jen 4 myši (44%), myší na losartanu přežilo 7 (88%). 
        Vyhodnocení kosterního svalstva neukázalo žádný rozdíl mezi léčenými a neléčenými myšmi, obě skupiny měly srovnatelný poměr svalových vláken a fibrotické tkáně ve svalech. Nebyl pozorován rozdíl v hodnotách CK. Neléčené myši vykazovaly srdeční dysfunkci z důvodu zvětšené levé srdeční komory. U léčených myší mělo srdce normální velikost a bylo schopno dostatečně zásobovat organismus krví. Množství fibrotické tkáně v srdci neléčených myší bylo výrazně vyšší. 
        Nejasné zůstává proč předchozí krátkodobější studie registrovaly pozitivní vliv na kosterní svalstvo. Autoři této studie se domnívají, že v počátečních fázích choroby spouští špatnou regeneraci svalů a vznik fibrotické tkáně angiotensin II, později začíná dominovat jiná signálová cesta (nebo cesty) a blokace angiotensin II receptoru přestává být účinná.
         Na obrázku je řez srdečním svalem neléčené (vlevo) a léčené (vpravo) mdx myši, červeně jsou vybarvena svalová vlákna, modře fibrotická tkáň.
  

  
  

23.5.2011

• Jak zjistit, který exon nebo exony přeskočit
         V poslední zprávě od Günter Scheuerbrandta, PhD  How to find which exon or exons to skip je vysvětleno jak jednoduše zjistit jaký exon je potřeba odstranit metodou exon skipping, aby došlo k obnově tvorby dystrofinu. Její překlad najdete zde.   

15.4.2011

• Endokrinologické aspekty DMD
         V říjnu 2009 zorganizovala UPPMD první konferenci o endokrinologických problémech pacientů s DMD. Vzhledem k prodlužující se délce života a dlouhodobému užívání kortikosteroidů (CS) je potřeba těmto aspektům věnovat větší pozornost. Na tomto mítingu byla provedena sumarizace známých informací a zadefinovány 4 hlavní oblasti pozornosti: růst, puberta, váha a vývoj kostí.  
  1. Růst: je známo, že DMD ovlivňuje výšku pacientů. Situaci dále zhoršuje trvalá léčba kortikosteroidy, které mohou růst úplně zastavit. Informace o růstu ale nejsou u pacientů s DMD pravidelně zaznamenávány, což by se mělo změnit. Vzhledem k obtížnosti měření výšky musí být take standardizována metoda měření. K vyhodnocování růstového deficitu musí být použity národní standardy. Také by měla být sledována hladina růstového hormonu (GH). Jestliže bude rozhodnuto léčit pacienta pomocí GH načasování léčby a terapeutický cíl musí být stanoven individuálně. Do úvahy musí být brán fakt, že není známo jestli GH má pozitivní nebo negativní vliv na dystrofické svalstvo a může být individuální.
  2. Puberta: léčba pomocí CS způsobuje oddálení nástupu puberty nebo její úplné potlačení. Testosteronová léčba je možná a zkušenosti s ní jsou pozitivní. V současnosti neexistují údaje o psychologickém vlivu redukovaného růstu a opožděné pubertě. Proto rozhodnutí zda pacienta léčit pomocí testosteronu a načasování léčby musí být individuální.
  3. Váha: nadměrná váha je běžná u pacientů s DMD, je to způsobeno omezenou pohyblivostí a léčbou pomocí CS. Pravidelně by měla být sledována váha. Dietologické konzultace se zkušenými dietology by mělly být běžnou součástí léčby. Současně by měl být sledován metabolismus glukozy. Někteří odborníci doporučují zredukovat příjem kalorií na 80% normálního příjmu u chodících pacientů a na 70% u nechodících. U pacientů s extrémně zvýšenou vahou by mělo být zváženo podávání léku metformin.
  4. Kosti: hustota kostí (bone mass density-BMD) je také ovlivně na nedostatkem pohybu a užíváním CS. Nižší BMD zvyšuje pravděpodobnost vzniku zlomenin, proto by sledování BMD mělo být součástí pravidelné kontroly. Jako vhodná prevence se doporučuje vhodné fyzické cvičení, dostatečný příjem bílkovin, vápníku a D vitamínu. V případě sníženého BMD je vhodné zvážit dávkování a režim užívání CS, případně nasazení bifosfonátů.