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Lo studio rivela i meccanismi che causano la debolezza di muscolo in pazienti con la malattia di Becker

La debolezza di muscolo in pazienti con la malattia di Becker è causata da attività elettrica insolita nelle fibre di muscolo definite “potenziali del plateau„ che le rendono temporaneamente inattive, dice uno studio pubblicato oggi nel eLife.

Una comprensione di questi meccanismi e dei canali ionici in questione può aiutare la ricerca di terapie più efficaci per la debolezza nella malattia di Becker ed in altre malattie del muscolo e contribuisce a capire come l'attività elettrica è regolamentata in muscoli.

Il congenita recessivo di myotonia, anche conosciuto come la malattia di Becker, è una malattia ereditabile del muscolo scheletrico causata dai canali mutati del cloruro nei muscoli che non funzionano correttamente. La gente con la circostanza avverte un fenomeno chiamato myotonia con cui i muscoli sono hyperexcitable, significante essi è più sensibile di usuale all'attivazione. Ciò provoca muscoli rigidi che lottano per rilassarsi dopo essere stato usando.

Dopo essere mosssi, i pazienti possono anche soffrire i periodi debilitanti della debolezza che possono durare a partire dai secondi ai minuti.

Il meccanismo che è alla base di questa debolezza è rimanere un mistero dalla sua descrizione iniziale quasi 50 anni fa. C'è suggerimenti che la debolezza è dovuto il hypoexcitability, o la sensibilità diminuita, delle fibre di muscolo, ma questa conclusione è in disaccordo con la scoperta che il muscolo nella malattia di Becker è hyperexcitable.„

Jessica Myers, primo autore, ricercatore, dipartimento di neuroscienza, biologia cellulare e fisiologia, scuola di medicina di Boonshoft di Wright State University

Myers ed i colleghi hanno cercato di scoprire i meccanismi dietro la debolezza di muscolo in pazienti dai modelli di studio della malattia di Becker in mouse. Hanno imitato la malattia inattivando i canali del cloruro geneticamente modificandoli o bloccandoli con una droga. Poi hanno misurato quanta forza i muscoli hanno prodotto e l'attività elettrica all'interno delle celle di muscolo per vedere se la debolezza era un risultato del hypo o del hyperexcitability.

Il gruppo ha trovato che la debolezza è stata causata dalla depolarizzazione temporanea delle celle di muscolo che hanno definito “potenziale del plateau„. A riposo, le celle di muscolo portano una carica elettrica negativa di -70 - -90 millivolt (mV) riguardante i loro dintorni. Una volta depolarizzata durante il potenziale del plateau, la tassa diminuisce ad uno stato meno negativo tra compreso -30 e -45 sistemi MV che può durare fino a 100 secondi. I potenziali del plateau lasciano le fibre di muscolo inexcitable, rendendole essenzialmente inattive.

Questi risultati indicano che il muscolo influenzato dalla malattia di Becker cicla rapido rispettivamente fra iper- e il hypoexcitability mentre le diverse fibre passano dall'avvertire il myotonia (che causa rigidezza) alla generazione di potenziali del plateau (che causano debolezza). Lo stato dipende dalla resistenza del segnale sperimentato dalle fibre di muscolo: la depolarizzazione delicata avvia il myotonia e la depolarizzazione più severa avvia la generazione di potenziale del plateau.

Il gruppo egualmente ha dimostrato che sia i canali ionici del sodio che del calcio sono compresi nella creazione del potenziale del plateau, trovante che canali di quel sodio avviano questo stato mentre i canali del calcio sono responsabili del mantenimento. Inoltre, bloccare un sottoinsieme dei canali del sodio con il ranolazine della droga ha impedito lo sviluppo dei potenziali del plateau ed ha eliminato il punto debole temporaneo del muscolo.

“Più ulteriormente studi è necessario identificare tutti i canali ionici in questione nella generazione di potenziali del plateau,„ conclude i ricchi senior del segno di autore, professore al dipartimento della neuroscienza, della biologia cellulare e della fisiologia, scuola di medicina di Boonshoft di Wright State University. “Agire in tal modo ha potuto piombo allo sviluppo delle terapie innovarici per la debolezza nella malattia di Becker come pure nelle simili malattie compreso la paralisi periodica.„

Source:
Journal reference:

Myers, J.H., et al. (2021) The mechanism underlying transient weakness in myotonia congenita. eLife. doi.org/10.7554/eLife.65691.