Neue Studie gibt Hoffnung für die Behandlung von FOP, einer seltenen Knochenkrankheit

Zweites Skelett: Neue Studie gibt Hoffnung für die Behandlung von FOP, einer seltenen Knochenerkrankung

Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), auch als Münchmeyer-Krankheit bekannt, ist eine seltene Erkrankung, die ein erhebliches Knochenwachstum außerhalb des normalen Skeletts verursacht, das allgemein als zweites Skelett bezeichnet wird, und verhindert, dass der Körper selbst auf leichte Traumata normal reagiert.

Es verursacht die Bildung eines „zweiten Skeletts“, das die Gelenkbewegungen einschränkt und das Atmen erschweren kann. Neue Forschungen an Mäusen durch ein Team der Perelman School of Medicine der University of Pennsylvania legen jedoch nahe, dass die Bildung von extraskelettalem Knochen nicht die Hauptursache für die Erkrankung ist.

Nach Verletzungen scheint es, dass eine gestörte und ineffiziente Regeneration des Muskelgewebes es dem unerwünschten Knochen ermöglicht, sich in Regionen zu entwickeln, in denen sich neue Muskeln bilden sollten. Diese Studie, über die heute in NPJ Regenerative Medicine berichtet wurde, weist auf die Möglichkeit hin, neue Therapeutika für FOP zu entwickeln.

„Obwohl wir große Fortschritte in Richtung eines besseren Verständnisses dieser Krankheit gemacht haben, zeigt diese Arbeit, wie die Grundlagenbiologie großartige Einblicke in geeignete Therapien der regenerativen Medizin liefern kann“, sagt Foteini Mourkioti, der Hauptautor der Studie. „Aus dem Labor können wir jetzt zeigen, dass es Potenzial für einen ganz neuen Bereich von Therapien für Patienten mit dieser verheerenden Erkrankung gibt.“

Vor etwa 15 Jahren stellten Penn-Forscher – darunter die Co-Autorin dieser Studie, Eileen Shore, PhD, Professorin für Orthopädische Chirurgie und Genetik und Co-Direktorin des Center for Research in FOP and Related Disorders – fest, dass FOP durch eine Mutation in das ACVR1-Gen. Die Forscher fanden heraus, dass die Mutation dazu führt, dass sich Zellen in Muskeln und Bindegewebe wie Knochenzellen verhalten, was zur Bildung von neuem und überflüssigem extraskelettalen Knochen im Körper führt.

„Während Untersuchungen darüber, wie die FOP-Mutation die Regulation von Zellschicksal-Entscheidungen verändert, in den letzten Jahren ausgiebig fortgesetzt wurden, wurde den Auswirkungen der genetischen Mutation auf Muskeln und ihren Auswirkungen auf die Zellen, die Muskelverletzungen reparieren, wenig Aufmerksamkeit geschenkt. ” Shore hinzufügen. „Wir waren davon überzeugt, dass die Fortsetzung der Forschung in diesem Bereich Hinweise nicht nur zur Verhinderung einer zusätzlichen Knochenbildung, sondern auch zur Verbesserung der Muskelfunktion und -regeneration liefern könnte, wodurch FOP insgesamt neue Klarheit gebracht wird.“

Die Forscher betrachteten Muskeln von Mäusen mit der identischen Mutation des ACVR1-Gens als Patienten mit FOP. Sie untersuchten fibro-adipogenetische Vorläuferzellen (FAPs) und Muskelstammzellen, zwei Arten von Muskelgewebestammzellen (MuSCs). Die Wiederherstellung von Muskelschäden erfordert normalerweise ein empfindliches Gleichgewicht dieser beiden Zelltypen. Verletztes Gewebe reagiert mit der Vergrößerung von FAP-Zellen, die die Aufgabe haben, Muskelstammzellen anzuziehen und das verletzte Muskelgewebe zu regenerieren. FAPs sterben nach ungefähr drei Tagen aus und ihre Rolle ist erledigt. Gleichzeitig entwickeln sich MuSCs in einen reiferen, differenzierteren Zustand, der als Muskelfaser bekannt ist und für eine organisierte Muskelaktivität benötigt wird.

Die Apoptose – der Prozess, durch den FAP-Zellen im Rahmen der regulären Muskelregeneration absterben – hatte sich bei den Mäusen mit der ACVR1-Mutation, die Mourkioti, Shore und ihre Co-Autoren analysierten, stark verzögert, was zu einer hohen Präsenz von FAPs über ihre normale Lebensdauer hinaus führte. Das gab bei den MuSCs den Ausschlag für sie. Muskelfasern bei Mäusen mit der ACVR1-Mutation waren viel kleiner als Muskelfasern bei Mäusen ohne die Mutation, was darauf hinweist, dass das verletzte Gewebe eine verringerte Fähigkeit zur Entwicklung von Muskelstammzellen hatte.

„Die verlängerte Persistenz von erkrankten FAPs innerhalb des regenerierenden Muskels trägt zu der veränderten Muskelumgebung bei FOP bei, was die Muskelregeneration reduziert und es den überreichlich vorhandenen FAPs ermöglicht, zur Bildung von extraskelettalen Knochen beizutragen“, fügt Mourkioti hinzu. „Dies bietet eine völlig neue Perspektive darauf, wie überschüssiger extraskelettaler Knochen gebildet wird – und wie er verhindert werden könnte.“

Die aktuellen Behandlungsziele für FOP bestehen darin, die Entwicklung des extraskelettalen Knochens zu verlangsamen. Diese Studie könnte den Weg für eine bedeutende neue Richtung ebnen.

„Wir schlagen vor, dass therapeutische Interventionen die Förderung des Regenerationspotenzials der Muskeln zusammen mit der Reduzierung der ektopischen Knochenbildung berücksichtigen sollten“, fügen Shore und Mourkioti hinzu. „Indem sowohl Stammzellpopulationen als auch ihre Rolle bei der Entstehung von FOP angesprochen werden, besteht die Möglichkeit stark verbesserter Therapien.“

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Source: Revyuh by www.revyuh.com.

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