تم العثور على آلية بيولوجية تسمح بتحسين عمليات تعافي العضلات

اكتشف الباحثون أن شكلًا نادرًا نسبيًا من بروتين الكالسينيورين مهم في عمليات إصلاح العضلات بعد الإصابة، وهو مرشح واعد لتطوير استراتيجيات لعلاج العضلات التالفة.

العضلات عبارة عن نسيج مستقر نسبيًا، ولا يخضع عادةً للعديد من انقسامات الخلايا. ومع ذلك، في حالات الإصابات المختلفة، على سبيل المثال في الإصابات أو بعد التدريب الشاق، يتم تنشيط نظام معقد ومعقد يتيح إصلاح الضرر والحفاظ على كتلة العضلات. اللاعبون الرئيسيون الذين يمكّنون من الإصلاح هم الخلايا الجذعية الموجودة في العضلات، والتي تسمى الخلايا الساتلة. عندما يتم تنشيط هذه الخلايا، فإنها تكون قادرة على الانقسام والتمايز والتكامل داخل الألياف العضلية الموجودة، بل وتؤدي إلى ظهور ألياف عضلية جديدة.

أحد البروتينات المشاركة في السيطرة على هذه العمليات هو إنزيم الكالسينورين (Cn). يتكون هذا البروتين من وحدتين فرعيتين: وحدة فرعية محفزة تمكنه من نشاطه، ووحدة فرعية محفزة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على عدة أشكال بروتينية نتيجة لعمليات المعالجة المختلفة للحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي يتم من خلاله تكوينه (عمليات الربط البديل). أحد أشكال الكالسينيورين يسمى CnAβ1. ويتم التعبير عن هذا الشكل في الخلايا الساتلة في العضلة، ويفتقر إلى وحدة التحكم الفرعية. ونتيجة لذلك، فهو نشط باستمرار.

اكتشف مجموعة من الباحثين من EMBL وكلية إمبريال كوليدج لندن، بقيادة البروفيسور نادية روزنتال والدكتور إنريكي لارا بيزي، أن مستوى التعبير عن بروتين CnAβ1 في العضلات يزداد بعد الإصابة، وأنه مهم في التحكم في العمليات. تقسيم وإدارة الخلايا الفضائية. ووفقا لنتائج البحث، فإن الخلايا الجذعية التي كانت هناك زيادة في تعبير CnAβ1 تنقسم بشكل أسرع. ومن ناحية أخرى، توقفت الخلايا التي تم إسكات البروتين فيها عن الانقسام وأصبحت أليافًا عضلية. عندما اختبروا الفئران المعدلة وراثيا التي تفرط في التعبير عن CnAβ1 في الخلايا العضلية، وجد أن هناك تحسنا في عمليات شفاء العضلات بعد الإصابة، وفي الوقت نفسه لوحظ انخفاض في الالتهاب والتندب (بحيث يكون هناك المزيد مجال لبناء ألياف عضلية جديدة).

وفي محاولة للعثور على الآلية الجزيئية التي تتوسط تأثير CnAβ1 على العضلات، اكتشف الباحثون أن CnAβ1 له على ما يبدو دور مهم في تثبيط نشاط بروتين آخر يسمى FoxO. هذا البروتين هو عامل نسخ يشارك في التحكم في الجينات المرتبطة بتوقف دورة الخلية. عن طريق تثبيط CnAβ1 يسمح للخلايا بالانقسام بشكل كافٍ لإصلاح تلف العضلات.

وفقًا للبروفيسور روزنتال، فإن التأثير الإيجابي لـ CnAβ1 على شفاء العضلات يضعه كهدف محتمل في تصميم الأدوية لعلاج الإصابات وأمراض العضلات التنكسية.

بالنسبة لملخص المادة العلمية