Des chercheurs de l'Université du Michigan Health System ont identifié une nouvelle façon de déclencher les instructions normalement données par la protéine musculaire dystrophine, qui se trouve dans les muscles utilisés pour le mouvement et dans les cellules musculaires cardiaques.

Leur étude publiée en ligne avant l'impression dans PNAS Early Edition suggère une nouvelle stratégie thérapeutique pour les patients atteints de dystrophie musculaire de Duchene, une maladie neuromusculaire progressive, causée par un manque de dystrophine, qui empêche généralement les patients de marcher seuls entre 10 et 15 ans..

Lorsque la dystrophine est absente de la cellule musculaire, la fonction d'une autre protéine, connue sous le nom de nNOS, est altérée, ce qui entraîne une diminution du flux sanguin vers les muscles et une fatigue exagérée après l'exercice.

En utilisant des cellules cardiaques isolées de souris déficientes en dystrophine, l'équipe de Daniel E. Michele, Ph.D. , et Joanne Garbincius, du département de physiologie moléculaire et intégrative de l'Université du Michigan, ont trouvé une explication à ce dysfonctionnement débilitant des protéines – et un moyen potentiel de le contourner.

«Nos travaux suggèrent que la signalisation AMPK peut être l'un des liens entre la perte de dystrophine et la fonction nNOS altérée qui est observée dans la dystrophie musculaire», explique Michele, auteur principal de l'étude et professeur de physiologie moléculaire et intégrative et de médecine interne à l'Université. du Michigan. "AMPK aide normalement à activer la fonction nNOS dans les cellules musculaires, par exemple lorsque nous faisons de l'exercice, et lorsque la dystrophine est perdue, AMPK ne s'allume pas correctement."

AMPK, ou protéine kinase activée par l'AMP, coordonne la consommation d'énergie cellulaire. Pour l'étude, l'équipe a activé la signalisation AMPK avec des médicaments qui ont été utilisés médicalement pour protéger le tissu cardiaque pendant la chirurgie et dans le sport afin d'améliorer les performances en raison de ses capacités de stimulation du flux sanguin.

Une fois l'AMPK activé, l'activité nNOS qui est réduite dans la dystrophie musculaire a été restaurée. Le médicament a fonctionné en contournant les étapes défectueuses de la voie du complexe protéique, explique Garbincius, l'auteur principal de l'étude.

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Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si le processus pourrait être efficace chez l'homme.

Pourtant, l'étude est "une première étape importante pour montrer que la manipulation de la signalisation AMPK-nNOS a au moins le potentiel d'aider la fonction musculaire dans la dystrophie musculaire", explique Michele dont le laboratoire de l'Université du Michigan Cardiovascular Research Center se concentre sur les formes héréditaires de squelette et maladies cardiaques.

Leur travail a été soutenu par un financement de la Muscular Dystrophy Association et des National Institutes of Health, ainsi que par le financement du programme de formation UM Cardiovascular Translational Research and Entrepreneurship.

Les bourses de formation du NIH et du Centre cardiovasculaire ont soutenu les travaux du doctorat. candidat Garbincius qui a aidé à concevoir l'étude et a effectué la recherche.

La manipulation des protéines dans le corps pour compenser le manque de dystrophine est l'une des nombreuses stratégies étudiées pour arrêter ou inverser les dommages musculaires causés par la DMD.

En plus de la faiblesse des muscles squelettiques, les cellules musculaires cardiaques peuvent s'affaiblir et mourir, empêchant le cœur de pomper le sang efficacement. La cardiomyopathie dilatée est l'une des principales causes de décès chez les personnes atteintes de DMD.

D'autres chercheurs ont commencé à étudier la possibilité que les inhibiteurs de la phosphodiestérase, qui dilatent les vaisseaux sanguins, puissent améliorer la fonction musculaire chez les personnes atteintes de DMD.

Les inhibiteurs de la phosphodiestérase font partie d'une classe de médicaments comprenant le sildénafil (Viagra) et le tadalafil (Cialis), tous deux utilisés pour traiter la dysfonction érectile. Des expériences ont montré que le traitement par le sildénafil améliorait considérablement la fonction cardiaque chez les souris manquant de protéine dystrophine.