Laminopatie: mechanizm wyzwalający choroby zidentyfikowany

Laminopatie to grupa chorób dziedzicznych, dotykających przede wszystkim tkanki mięśniowej. Do laminopatii zaliczamy dystrofię mięśniową Emery’ego-Dreifussa, progerię Hutchisona-Gilforda, kardiomiopatię rostrzeniową i dystrofię mięśniową kończynowo-obręczową. Przyczyną tych chorób jest mutacja w genach, które kodują laminy albo proteiny powiązane z laminami.

Na przykład, wiele mutacji w genie laminy LMNA zostało powiązanych z licznymi chorobami.

Laminy to kluczowe składniki laminy jądrowej, która wspiera wewnętrzną część otoczki jądra komórki i zapewnia mechaniczną stabilność w tymże jądrze. Lamina jądrowa uczestniczy także w wielu procesach, które odbywają się w jądrze komórkowym.

Do tej pory naukowcy stworzyli dwie teorie, aby wyjaśnić, dlaczego mutacje laminowe powodują choroby.

Po pierwsze, mutacje te powodują zmiany w strukturze jądra, co prowadzi do śmierci komórki w tkankach, takich jak mięśnie. Po drugie, zakłócenia w laminie powodują zmiany w ekspresji genów, szkodliwe dla komórki.

Badacze fińscy i amerkańscy połączyli te dwa wyjaśnienia. Ich teoria sugeruje, że anormalna struktura jądrowej laminy, wywołana mutacjami, prowadzi do zmian w ekspresji genów poprzez zakłócanie funkcjonowania proteiny regulującej transkrypcję.

Naukowcy odkryli, że w komórkach laminopatycznych zakłócona jest regulacja SRF (ang. serum response factor), która kontroluje ekspresję wielu ważnych genów.

Molekularną przyczyną takiego stanu rzeczy jest mutacja genu LMNA, która powoduje laminopatyczne zmiany w komórkowym położeniu emeryny (ważny składnik otoczki jądra komórkowego).

Emeryna zaś reguluje aktynę w jądrze komórkowym, a aktyna z kolei jest podstawowym regulatorem aktywatora MKL1, od którego zależy regulacja SRF.

Okazuje się, że kiedy emeryna w laminopatii nie znajduje się na właściwym miejscu, dochodzi do zredukowania aktywacji SFR przez MKL1. W ten sposób geny, które są kontrolowane przez SFR, nie działają właściwie.

A ponieważ geny kontrolowane przez SFR są kluczowe dla działania mięśni, odkrycie to wyjaśnia, dlaczego laminopatie dotykają głównie tkanki mięśniowej.

Badanie to daje zalążek nadziei pacjentom cierpiącym na laminopatie. Przywrócenie aktywność MKL1 może zahamować rozwój tych niszczących chorób.