Sebuah kimia yang umum digunakan dalam industri manufaktur dan farmasi dapat memperbaiki kerusakan pada membran sel otot jantung dan mencegah gagal jantung pada tikus dengan mutasi genetik yang menyebabkan distrofi otot Duchenne, menurut para ilmuwan di University of Michigan Medical School .
Mutasi pada gen distrofin menyebabkan kerusakan progresif otot skeletal terlihat pada orang dengan MD. Tapi mutasi mempengaruhi otot jantung, juga. Banyak orang dengan distrofi otot Duchenne meninggal di usia 20-an mereka dari gagal jantung yang disebabkan oleh kardiomiopati, melemahnya bertahap dari otot jantung. Gagal jantung adalah penyebab utama kedua kematian di DMD.
The sealant kimia yang dilindungi hati pada tikus dystrophi dari kerusakan yang disebut poloxamer 188. Menurut Joseph M. Metzger, Ph.D., ilmuwan UM yang memimpin penelitian, poloxamer 188 dapat memasukkan dirinya ke dalam lubang kecil di membran sel seperti "jari di tanggul".
Penelitian ini penting karena merupakan yang pertama untuk menunjukkan apa yang terjadi pada sel-sel otot jantung yang disebut miosit dalam ketiadaan distrofin, dan studi pertama yang menunjukkan pendekatan baru yang menjanjikan untuk memperbaiki kerusakan. Penulis studi tersebut menekankan, bagaimanapun, bahwa beberapa tahun penelitian hewan tambahan akan diperlukan sebelum perawatan dapat diuji pada pasien manusia.
"Kebanyakan orang berpikir dari jantung sebagai pompa," jelas Metzger, seorang profesor fisiologi molekuler dan integratif dan obat internal di UM Medical School. "Mereka mengatakan hati mereka gagal, karena tidak memompa cukup keras itu bisa benar,. Tapi lain masalah utama adalah fungsi miskin selama fase relaksasi saat hati mengisi dengan darah yang masuk. Dalam penelitian kami, kami menemukan bahwa jantung miosit di distrofin tikus-kekurangan tidak rileks dan memperpanjang sama mudahnya seperti miosit jantung pada tikus normal. Mereka adalah kaku dari sel-sel otot jantung normal, dan rentan terhadap kerusakan saat diregangkan.
"Itu mana poloxamer 188 datang," tambah Metzger. "Ini membantu jantung untuk menjadi lebih sesuai selama fase relaksasi - memungkinkan lebih banyak darah mengalir ke jantung Kami menunjukkan efek ini pada tingkat sel-sel otot jantung individual, dan ternyata benar pada tingkat organ, juga.. "
Kunci untuk penemuan UM adalah teknologi yang dikembangkan oleh Soichiro Yasuda, Ph.D., seorang rekan post-doktoral dan co-penulis pertama studi tersebut. Dia menciptakan perangkat untuk memungkinkan pengukuran simultan kekuatan dan konsentrasi kalsium intraseluler dalam miosit individu sebagai mereka yang meregang. Yasuda perangkat ini menggunakan serat microcarbon terjebak oleh daya tarik elektrostatik untuk setiap akhir dari sebuah miosit jantung tunggal. Sebagai miosit ditarik antara serat karbon, pemancar pada satu serat mengukur jumlah peregangan dan transduser gaya pada serat lainnya mengukur gaya kontraktil sel dalam menanggapi peregangan itu.
"Ini seperti peregangan karet gelang," kata Yasuda. "Anda dapat melakukan peregangan dikontrol spesifik dan merekam gaya yang dihasilkan oleh sel. Kami menemukan bahwa miosit dari tikus normal dengan mudah ditangani regangan 20 persen panjangnya, sementara miosit dari tikus distrofin-kekurangan atau MDX memiliki sekitar 70 persen lebih pasif ketegangan dalam menanggapi untuk meregangkan Dibandingkan dengan miosit normal. miosit MDX yang kaku dan tahan terhadap peregangan. Ketika mereka berbaring berulang kali, mereka mulai gemetar dan akhirnya dikontrak dan meninggal. "
"Ini tes fisiologis yang relevan, karena meniru apa yang terjadi pada otot jantung ketika miosit harus santai dan peregangan untuk membuat ruang untuk masuk mengisi darah jantung," kata Metzger, yang berafiliasi dengan Pusat Kardiovaskular UM. "Ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, efek dari defisit distrofin pada miosit jantung individu Hipotesis kami adalah. Bahwa peregangan menciptakan robekan kecil atau lubang di membran miosit, yang memungkinkan ion kalsium masuk ke dalam sel. Ketika banjir kalsium sel, itu memicu hiper-kontraksi, yang menyebabkan sel untuk menggulung menjadi bola kecil dan mati. "