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Recensement d'une protéine importante pour la coordination de moteur

Thought LeadersProfessor Jorge RuasProfessor of Molecular PhysiologyKarolinska Institutet

Dans cette entrevue, Nouvelles-Médicale parle à professeur Jorge Ruas au sujet du sien la dernière recherche dans la physiologie de muscle et comment il a recensé une protéine importante impliquée dans la coordination de moteur.

Pourriez-vous veuillez nous dire ce qui a inspiré votre dernière recherche ?

Le projet qui a provoqué cette dernière publication sur la façon dont les fibres musculaires communiquent avec les neurones moteurs qui les innervent, était né de notre intérêt de longue date en comprenant comment des changements de fonctionnement de muscle d'affect de muscle squelettique (obtenu par activité matérielle et exercice ou par la maladie) mais également de la santé de l'organisme entier.

Nos projets visent à recenser les médiateurs moléculaires précis des avantages de l'exercice pour la santé des personnes non seulement pour contribuer à notre compréhension de la physiologie humaine mais pour développer également des traitements nouveaux pour la maladie.

Pour que nous déménagent, sourire, exprimez-vous, nos muscles doivent recevoir des signes des neurones moteurs appelés de nerfs spécialisés. D'une manière primordiale, les caractéristiques des neurones moteurs de communication et les fibres musculaires (éléments de moteur appelés) doivent s'assortir : les neurones moteurs de rapide-allumage innervent les fibres musculaires rapides de contraction (avec la contraction puissante), et les neurones moteurs lents d'allumage innervent les fibres de adjudication lentes (qui sont plus résistantes à la fatigue). Vous avez besoin des deux types d'éléments de moteur pour le pouvoir (rapide) et la résistance (lente).

Les neurones moteurs et les muscles sont dans la transmission continuelle et un signe du neurone moteur mène à la contraction musculaire. Nous avons voulu savoir si les muscles mettent en boîte l'émetteur-récepteur, envoyons leurs propres messages aux neurones moteurs, et ce qui sont les conséquences de ces signes.

Comprenant quelle transmission médiate de neurone-muscle de moteur de signes est importante parce que quand cette transmission est perturbée (par les blessures, la maladie musculaire, ou la sclérose latérale amyotrophique telle que des ALS - sclérose latérale amyotrophique), il mène à la faiblesse musculaire graduelle et à la paralysie éventuelle.

La santé de muscle est extrêmement importante pour la santé générale des gens. Quelles sont certaines des voies que les gens peuvent maintenir leurs muscles sains ?

Activité, activité, activité. Incorporé autant activité matérielle que vous pouvez dans votre vie quotidienne. Marchant, prenant l'escalier au lieu des escalators ou des ascenseurs (si possible), restant au lieu de se reposer, et ainsi de suite. Plus vous utilisez vos muscles, plus l'énergie ils utiliser-et plus avantageuses les molécules qu'ils sécrètent, qui bénéficie le corps entier.

Exercez-vous alors, le type d'activité plus structuré, ainsi vous pouvez former vos muscles pour devenir plus de rendement optimum et plus sain. Cela te donnera des allocations complémentaires d'exercice et de santé de muscle. Ceux-ci vont d'éviter l'obésité, le diabète, et la maladie cardio-vasculaire à éviter certains types de cancer et même maladies neurodegenerative.

Exercice de gens

Crédit d'image : Rido/Shutterstock.com

Pour des gens souffrant des maladies musculaires, l'exercice physique régulier peut sembler impossible. Pourquoi est-il également important que nous trouvions les moyens qui permettent à chacun de bénéficier de certaines des prestations de l'exercice matériel ?

C'est exact notre motivation pour développer ces projets sur recenser les molécules qui négocient les bienfaits de l'exercice pour la santé des personnes.

Si nous savons ce que sont ils, nous pouvons essayer de les transformer en agents thérapeutiques qui peuvent aider les patients qui ont des limitations en exécutant l'exercice (ou dans l'exercice à l'intensité qui porterait cet effet salutaire spécifique).

Pouvez-vous décrire comment vous avez effectué votre dernière recherche dans des protéines musculaires et le fonctionnement neuromusculaire ?

Dans une étude précédente utilisant la culture cellulaire, nous avions recensé un neurturin appelé de protéine muscle-sécrétée comme facteur qui a introduit la formation des jonctions neuromusculaires (la synapse entre les neurones moteurs et les fibres musculaires) in vitro.

Nous avons voulu savoir ce qui était la conséquence biologique de ces effets dans un organisme sous tension. Nous employons par habitude la souris comme organisme modèle pour ces expériences d'épreuve-de-concept. Ainsi nous avons conçu une souris qui a la constante et les hauts niveaux de Neurturin étant produit et relâché des muscles.

Nous avons également analysé des caractéristiques humaines de biopsie musculaire des patients présentant les différentes maladies (ou des volontaires qui ont exécuté différents types d'exercice matériel) pour comprendre dans quelles conditions est neurturin relâché des muscles.

En conclusion, nous avons employé un grand choix de techniques moléculaires de comprendre comment le neurturin obtient les effets sur le muscle, les neurones moteurs, et l'organisme entier. Nous avons également administré le nerturin recombiné aux souris de type sauvage (utilisant les vecteurs viraux) pour commencer à évaluer la possibilité thérapeutique du neurturin.

Neurone moteur

Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Qu'avez-vous découvert ?

On l'identifie bien que les caractéristiques des neurones moteurs ont un choc fort sur les caractéristiques des fibres musculaires. Par exemple, si vous branchez un neurone moteur de lent-allumage à une fibre musculaire rapide de contraction, cette fibre changera de la contraction rapide et puissante en lent, fatigue-résistant.

Notre étude prouve que les changements du muscle peuvent parler de nouveau aux neurones moteurs et également influencer leurs caractéristiques. Particulièrement, nous avons constaté que Neurturin muscle-dérivé augmente le nombre d'éléments lents de neurone de muscle-moteur. C'est particulièrement important parce que les éléments de moteur lents sont plus résistants à la dégénérescence dans les maladies telles que des ALS.

Il était tout à fait étonnant pour découvrir qu'une molécule relâchée des fibres musculaires peut réellement changer l'identité de neurone moteur, les changeant de vitesse en type qui est associé à plus de résistance à la dégénérescence, qui ouvre des possibilités réellement passionnantes à l'avenir.

À un niveau systémique, Neurturin a amélioré la condition métabolique générale de la souris et a augmenté leur rendement de coordination et d'exercice de moteur. Ceci propose que Neurturin pourrait être employé pour améliorer le métabolisme énergétique de muscle, qui serait avantageux dans les situations du diabète, par exemple.

Quel rôle la modification génétique a-t-elle joué dans votre recherche ?

Sans rétablissement de la souris transgénique génétiquement modifiée de Neurturin (le modèle de souris conçu pour produire et relâcher des hauts niveaux de Neurturin des muscles), nous n'aurions jamais trouvé ces activités biologiques de Neurturin. Ce type de recherche, qui se concentre sur les mécanismes qui dépendent largement des organes « parlant » entre eux en relâchant et en détectant des facteurs tels que Neurturin, doit être évalué à un organisme vivant (tel que la souris).

En effet, quand nous donnons un médicament à un patient, il agira sur un organe cible préférentiel mais il exercera primaire et des effets secondaires sur beaucoup de d'autres tissus et organes. Nous devons comprendre ce que sont ces effets avant que nous avancions avec le développement thérapeutique du neurturin.

Y avait-il des limitations à votre recherche ? Si oui, quelles étaient-elles ?

Nous devons nous assurer que nos découvertes utilisant des modèles de cellules et de souris traduisent bien aux êtres humains. Bien que ces molécules et voies soient très bien économisées entre la substance, il y a toujours la possibilité qu'il y a des différences biologiques qui changent l'activité de Neurturin entre les organismes. Maintenant que nous savons quel Neurturin peut faire, nous savons quoi déterminer avancer.

L'approche thérapeutique que nous avons employée dans la souris s'est fondée sur employer les vecteurs viraux modifiés pour livrer Neurturin dans la circulation. Bien que certains de ces vecteurs puissent (et soyez) être employés chez l'homme, utilisant une forme épurée de la protéine est naturellement plus facile. Nous vérifions actuel si cette approche obtient les mêmes effets biologiques.

Comment votre recherche a-t-elle pu aider à améliorer les durées des patients souffrant du muscle et des maladies neurologiques telles que la sclérose latérale amyotrophique (ALS) ?

Si les effets de Neurturin que nous avons observés sur le métabolisme de muscle, d'identité de neurone moteur, et de coordination de moteur traduisent bien en êtres humains qui seraient énormes. Avoir une petite protéine qui pourrait être administrée aux patients présentant la maladie musculaire, le diabète, ou la maladie neuromusculaire, pour améliorer leur santé serait un jeu-commutateur.

sclérose latérale amyotrophique

Crédit d'image : chrupka/Shutterstock.com

Croyez-vous que votre recherche pourrait également être employée pour développer potentiellement un médicament neuf pour des ALS ?

Nous vérifions cette idée à l'heure actuelle employant Neurturin et modèles précliniques des ALS. Le fait que Neurturin pouvait changer de vitesse l'identité de neurone moteur à un type qui est connu pour être plus résistant au neurodegeneration dans les ALS, nous incite à penser qu'il peut être utile dans cette maladie.

Quelles sont les prochaines opérations pour votre recherche ?

Ce projet est l'un de plusieurs en cours dans le laboratoire, tous en vue de comprendre pourquoi est il que l'exercice et la révision de muscle introduisent la longévité saine. En termes de recherche liée Neurturin, nous entrons maintenant dans le contrôle préclinique dans neurodegenerative et des maladies métaboliques.

Mais nous vérifions comment plusieurs autres gènes/molécules/voies contribuent à négocier les bienfaits de l'exercice pour la santé, et comment ils peuvent être employés pour développer des traitements neufs.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Au sujet de professeur Jorge Ruas

Professeur de chef moléculaire de physiologie et de groupe pour l'organisme de recherche moléculaire et cellulaire de physiologie de l'exercice.

Jorge Ruas a reçu son degré de Pharm.D. de l'université de Lisbonne, Portugal, après quoi il a commencé le travail pré-doctoral chez Karolinska Institutet. Pendant ses études doctorales il a vérifié comment les niveaux cellulaires de l'oxygène peuvent régler l'expression du gène, et a en 2005 reçu son Ph.D. en cellule et biologie moléculaire.Professeur Jorge Ruas

En 2006 il a déménagé à Boston pour poursuivre les études post-doctorales à la Division du métabolisme et la maladie chronique au Dana-Farber Cancer Institute et à la Faculté de Médecine de Harvard. Au cours de cette période il s'est concentré sur l'étude des réseaux transcriptionnels qui règlent la physiologie de muscle squelettique.

M. Ruas a installé son laboratoire au service de la physiologie et de la pharmacologie chez Karolinska Institutet en juillet 2011. En 2016 il est devenu professeur agrégé et en 2020 professeur de la physiologie moléculaire. Son organisme de recherche étudie la physiologie moléculaire de l'exercice matériel et comment employer cette connaissance pour développer des traitements nouveaux.

Emily Henderson

Written by

Emily Henderson

During her time at AZoNetwork, Emily has interviewed over 200 leading experts in all areas of science and healthcare including the World Health Organization and the United Nations. She loves being at the forefront of exciting new research and sharing science stories with thought leaders all over the world.

Citations

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    Henderson, Emily. (2021, October 25). Recensement d'une protéine importante pour la coordination de moteur. News-Medical. Retrieved on January 21, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20211110/Identifying-an-important-protein-for-motor-coordination.aspx.

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