دانشمندان راهی برای جلوگیری از جایگزینی بافت ماهیچه با چربی پیدا کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، زیست‌شناسان دانشکده پزشکی پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا کشف کرده‌اند که پروتئین TRF۲ نقش حیاتی در عملکرد سلول‌های بنیادی عضلانی و ترمیم بافت ایفا می‌کند. نویسندگان معتقدند که کشف آنها به توسعه درمان‌های جدید برای دیستروفی عضلانی کمک می‌کند و سرنخ‌هایی در مورد زیست‌شناسی سرطان ارائه می‌دهد، همانطور که در Science Daily گزارش شده است.

به طور سنتی تصور می‌شد که عملکرد اصلی TRF۲ محافظت از تلومر‌ها - انتهای کروموزوم‌ها - در برابر آسیب است. با این حال، آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این پروتئین همچنین به حفظ دستورالعمل‌های ژنتیکی که به سلول‌های بنیادی اجازه می‌دهند پس از آسیب، عضلات را بازسازی کنند، کمک می‌کند.

فوتینی مورکیوتی، دانشیار جراحی ارتوپدی در دانشگاه پنسیلوانیا و نویسنده ارشد این مطالعه

برای سال‌های متمادی، TRF۲ به عنوان پروتئینی در نظر گرفته می‌شد که عملکرد اصلی آن محافظت از انتهای کروموزوم‌ها در برابر آسیب یا زوال بود. اما به نظر می‌رسد TRF۲ نه تنها صرفاً از DNA محافظت می‌کند، بلکه کلید بازسازی عضلات در طول زندگی است.

در مطالعات آزمایشگاهی، دانشمندان TRF۲ را از سلول‌های بنیادی ماهیچه‌ای موش‌ها حذف کردند. اگرچه ماهیچه‌های این حیوانات در ابتدا طبیعی به نظر می‌رسیدند، اما به تدریج ذخیره سلول‌های بنیادی آنها کاهش یافت. آنها نمردند، اما ویژگی‌های مولکولی خود را از دست دادند و در هنگام آسیب‌دیدگی منجر به عواقب شدیدی شدند: به جای ترمیم بافت سالم، نواحی آسیب‌دیده با چربی و بافت اسکار بیش از حد رشد کردند.

به گفته‌ی مورچیوتی، این موضوع درک ما از نقش TRF۲ در این سلول‌ها را کاملاً تغییر می‌دهد. او همچنین خاطرنشان کرد که از دست دادن هویت، پیامد‌های جدی برای احتمال بهبودی از آسیب دارد.

محققان همچنین اثر این پروتئین را بر روی مدلی از دیستروفی عضلانی دوشن آزمایش کردند. بدون TRF۲ در سلول‌های بنیادی، بیماری به طور قابل توجهی سریع‌تر پیشرفت کرد، تخریب عضلات شدیدتر شد و طول عمر حیوانات مورد آزمایش کاهش یافت.

کشف شد که این پروتئین بر نواحی تنظیمی ژنوم حاوی ساختار‌های ثانویه DNA به نام G-quadruplexes تأثیر می‌گذارد. دانشمندان ثابت کرده‌اند که TRF۲ از طریق این ساختار‌ها عمل می‌کند تا توانایی سلول‌ها را در ترمیم بافت آسیب‌دیده حفظ کند.

ما کشف کردیم که TRF۲ از طریق این ساختار‌های ثانویه DNA برای حفظ هویت سلول‌های بنیادی عضلانی و پشتیبانی از توانایی آنها در ترمیم عضلات آسیب‌دیده عمل می‌کند. این کاملاً غیرمنتظره بود.

عضله اسکلتی ظرفیت استثنایی برای بازسازی دارد، با این حال تومور‌ها در آن نادر هستند. درک چگونگی استفاده عضله از TRF۲ می‌تواند به تحریک ترمیم بافت بدون افزایش خطر سرطان کمک کند.

در ۱۶ ژوئن، مجله نیچر از یک آزمایش موفقیت‌آمیز عضله قلب مصنوعی خبر داد. طبق نتایج این مطالعه، آلوگرافت‌های عضلانی در افراد مبتلا به نارسایی قلبی مقاوم به درمان، پویایی مثبتی را نشان دادند و کسر تخلیه بطن چپ را کاهش دادند. محققان خاطرنشان کردند که این یافته‌ها از آزمایش‌های بالینی بیشتر پشتیبانی می‌کنند.