Sistema nervioso pueden ser culpable mortal en enfermedades musculares

Mayo 21, 2016 Admin Salud 0 34
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Cerebral puede tener el mejor de los músculos como la causa principal de los problemas respiratorios en niños con una forma grave de distrofia muscular conocida como la enfermedad de Pompe.

Investigadores del Centro de Terapia Génica Powell en la Universidad de Florida, encontraron que las señales del cerebro al diafragma - el músculo que controla la respiración - son demasiado débiles para iniciar la respiración saludable en modelos de ratón de la enfermedad.

El descubrimiento por primera vez traslada la responsabilidad para el sistema nervioso de los graves problemas respiratorios que sufren los niños con enfermedad de Pompe, una enfermedad genética rara que causa debilidad muscular extrema. Los niños nacidos con la enfermedad por lo general mueren antes de los dos años.




"Durante años, lo que pensamos que es principalmente una enfermedad del músculo en realidad puede ser causada por problemas con la señalización entre la médula espinal y el músculo", dijo el Dr. Barry Byrne, un cardiólogo pediátrico UF, miembro del Instituto de Genética UF y director de la Powell Gen Therapy Center. "Como hemos tratado a niños con esta enfermedad, encontramos que muchos de ellos se han convertido en dependientes del respirador, así que volvimos al laboratorio y encontramos que una parte significativa del déficit respiratorio está en la médula espinal y no en el diafragma solo."

Los resultados, que se publicarán la semana del 25 de mayo la primera edición en línea de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, también tienen un impacto en las enfermedades de la neurona motora, un grupo de trastornos cerebrales incurables que destruyen las células que influyen en la actividad esencial muscular como hablar, caminar, respirar y tragar. Entre ellas se encuentra el SLA, técnicamente conocida como esclerosis lateral amiotrófica o, más comúnmente, la enfermedad de Lou Gehrig.

Aunque muchos descubrimientos de laboratorio nunca avanzan al punto en que puedan ser confirmados en los pacientes, los científicos serán capaces de determinar si efectivamente existe un aspecto neuronal para la enfermedad de Pompe en un estudio de seguridad clínica de la terapia génica de cada seis niños con el trastorno.

El ensayo clínico, que comenzará este verano en UF, ya había avanzado en sus méritos como una terapia para problemas respiratorios en un grupo de pacientes que tienen pocas alternativas de tratamiento.

Los niños con enfermedad de Pompe no pueden producir el ácido enzima alfa-glucosidasa, o GAA. Sin la enzima, azúcares y almidones que se almacenan en el cuerpo en forma de glucógeno se acumulan y destruyen las células musculares, particularmente las del corazón y de los músculos respiratorios.

En esta primera-en-humana terapia génica para la enfermedad neuromuscular, los científicos incorporan el gen de la correcta para producir GAA en un virus adeno-asociado, que ya existe en la mayoría de las personas, y la inyección en la membrana de cada paciente. La intención es la de "contagiar" células de pacientes de Pompe con la maquinaria genética que han desaparecido desde el nacimiento.

Ahora, además de probar la seguridad de la dosificación y la vigilancia para detectar signos de efectos terapéuticos, los investigadores fortuitamente capaz de estudiar la respuesta del nervio frénico, que transporta los impulsos desde el cerebro al diafragma a través de la médula espinal.

En el estudio PNAS, los investigadores examinaron UF respiración en ratones con una forma de la enfermedad de Pompe y en una línea de ratones modificados genéticamente para producir GAA sólo en el músculo, no en el sistema nervioso central. En ambos modelos, nervio frénico estalla para estimular la respiración eran sustancialmente más débil que los ratones normales. Como antecedentes, se considera un análisis detallado del sistema nervioso de las bombas de enfermedad de un paciente, la búsqueda de la acumulación de glucógeno poco saludable similar en la médula espinal y de salida neural deficiente al diafragma.

"Los tratamientos que se dirigen a los músculos solo pueden ser ineficaces", dijo Byrne. "Afortunadamente, la transferencia de genes que intentamos también afecta al nervio frénico, y sabemos que en ratones podemos restaurar la estimulación del nervio frénico del diafragma. Por último, esperamos que mediante la restauración de la función de este gen, tanto los músculos y los nervios de los pacientes puede mejorar la función respiratoria y posiblemente respirar independientemente ".

Además de la enfermedad de Pompe, este hallazgo tiene relevancia para congénita y otras formas de distrofia muscular, de acuerdo con Xiao Xiao, un distinguido profesor de terapia genética en la Universidad de Carolina Facultad de Farmacia Eshelman del Norte en Chapel Hill, que no participó en la investigación .

"Las personas no se dan cuenta de que había afectación de los nervios en estas enfermedades hasta que este estudio", dijo Xiao. "Nos da una nueva diana para el tratamiento, sino que también nos da un nuevo desafío. No sólo tenemos que administrar la terapia al músculo del corazón, y ahora tenemos que entregarlo al nervio. Afortunadamente el Dr. Byrne está muy bien calificado y posicionados para tomar esta terapia desde el banco a la cama ".

La terapia general para los niños con la enfermedad de Pompe implica infusiones intravenosas para reemplazar la falta de la enzima GAA, según el Dr. Robert D. Steiner, profesor de pediatría y genética molecular y vicepresidente para la investigación médica y pediátrica en la Oregon Health & Science University OHSU Hospital y Doernbecher. En un subgrupo de pacientes, la terapia de reemplazo enzimático ayuda inicialmente, pero se vuelve ineficaz con el tiempo.

"Creo que este estudio comienza a explicar algunas de las dificultades que tuvimos en el tratamiento de los pacientes", dijo Steiner, que no ha participado en la investigación. "Los resultados son claros de que la participación del sistema nervioso central es probable que sea importante para la enfermedad de Pompe, y que los tratamientos que no toman en cuenta esto, no será del 100 por ciento de efectividad en el largo plazo. Es s muy razonable para perseguir la terapia génica para el tratamiento de esta enfermedad, ya que permite la terapia génica para tratar el sistema nervioso central ".

Los otros miembros del equipo de investigación incluyen UF Cathryn Mah, profesor asistente de pediatría, y Paul Reier, profesor de neurociencia, tanto en la Facultad de Medicina; y David Fuller, profesor asistente de terapia física en la Facultad de Salud Pública y Profesiones de la Salud. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.

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