Proteīns TRF2 ir būtisks muskuļu cilmes šūnu darbībai: bez tā bojātajos muskuļos uzkrājas tauki un rētaudi

Pensilvānijas Universitātes Perelmana Medicīnas skolas pētnieki laboratorijas pelēm atklājuši, ka proteīns TRF2 ir nepieciešams muskuļu cilmes šūnu darbībai. Ja šī proteīna nav, savainoti muskuļi netiek atjaunoti, bet piepildās ar taukiem un rētaudiem. Pētījums publicēts žurnālā Science Advances, un tas varētu palīdzēt turpmākajos muskuļu distrofijas ārstēšanas pētījumos.

Līdz šim TRF2 galvenokārt bija pazīstams ar to, ka aizsargā telomērus — hromosomu galos esošās aizsargstruktūras. Jaunie rezultāti rāda, ka proteīns palīdz muskuļu cilmes šūnām saglabāt ģenētiskās instrukcijas, kas tās padara par muskuļu cilmes šūnām. Šīs šūnas ir organisma rezerve bojāto muskuļu atjaunošanai: parasti tās ir neaktīvas, savainojuma gadījumā aktivizējas un vairojas, bet daļa pēc tam atgriežas miera stāvoklī nākamajiem bojājumiem. Eksperimentos TRF2 līmenis mainījās atkarībā no šī posma.

Kas notika pelēm bez TRF2

Zinātnieki proteīnu izņēma no pelēm muskuļu cilmes šūnām. Sākumā muskuļi izskatījās normāli, taču laika gaitā funkcionālo cilmes šūnu skaits samazinājās un dzīvnieki arvien sliktāk spēja atjaunot bojātos muskuļus. Šūnas neatmira, kā pētnieki bija gaidījuši, bet zaudēja molekulāro identitāti. Pēc muskuļu savainošanas to vietā veidojās tauki un rētaudi.

Dišēna muskuļu distrofijas, iedzimtas slimības ar progresējošu muskuļu vājumu, peļu modelī TRF2 noņemšana būtiski pasliktināja stāvokli: muskuļu deģenerācija noritēja ātrāk, bet dzīvnieku dzīvildze bija īsāka.

Kā proteīns darbojas

TRF2 piesaistās arī gēnu aktivitāti regulējošiem DNS apgabaliem visā genomā. Daudzos no tiem ir G-kvadrupleksi — neparastas DNS struktūras, kas veidojas no guanīnbagātiem posmiem. Pēc pētnieku domām, proteīns ar tām mijiedarbojas, lai uzturētu cilmes šūnu gēnu programmu.

Pētījuma vecākā autore Foteini Mourkioti, Pensilvānijas Medicīnas skolas ortopēdiskās ķirurģijas asociētā profesore, norāda, ka atklājums mainījis priekšstatu par proteīna lomu. Komanda tagad pēta, vai šo mehānismu var izmantot jaunām muskuļu distrofijas ārstēšanas pieejām, kā arī ko tas atklāj par vēzi: skeleta muskuļi atjaunojas ļoti labi, bet no tiem izaugošs vēzis ir salīdzinoši reti sastopams.

Rezultāti vēl nenozīmē jaunu ārstēšanas metodi, un nepieciešami papildu pētījumi, lai noskaidrotu, vai tos var pielietot cilvēkiem. Pētījumu atbalstījuši ASV Nacionālie veselības institūti.