Modificările genetice la peștii-zebrafish oferă noi perspective pentru tratarea durerilor de spate
Durerile de gât și de spate ar putea fi cauzate de modificări în activitatea genelor care declanșează distrugerea amortizoarelor naturale ale coloanei vertebrale, sugerează o nouă cercetare.
Concluziile unui studiu efectuat pe pești-zebrafish indică faptul că modificările în activitatea genelor pot conduce la acumularea de minerale în coloană – similar cu formarea nedorită de os în locuri greșite – provocând întărirea acesteia.
Experții afirmă că aceste descoperiri sugerează posibile ținte pentru noi medicamente destinate tratării durerilor de spate și indică faptul că peștii-zebrafish ar putea fi un instrument valoros pentru testarea acestora.
Durerile de spate afectează majoritatea oamenilor la un moment dat în viață. Una dintre principalele cauze subiacente este degradarea treptată a discurilor intervertebrale – care amortizează oasele coloanei vertebrale – cunoscută sub denumirea de degenerare a discurilor intervertebrale (IVDD).
În ciuda faptului că IVDD este o afecțiune comună și costisitoare, în prezent nu există medicamente care să poată opri sau inversa această condiție. Intervenția chirurgicală rămâne singura opțiune pe termen lung.
Se știe că genetica joacă un rol în dezvoltarea IVDD. Un gen asociat cu o proteină numită colagen IX – care ajută la menținerea fibrelor structurale ale discului – a fost legat repetat de problemele timpurii ale discurilor.
O echipă de cercetători de la Universitățile din Edinburgh și Bristol a studiat peștii-zebrafish care au fost crescuți fără o copie funcțională a genei pentru a înțelege mai bine cum defecțiunile genetice ar putea conduce la boala discurilor.
Pe măsură ce peștii au îmbătrânit, coloanele lor vertebrale au dezvoltat probleme izbitor de similare cu cele ale bolii discurilor umane. Oasele coloanei vertebrale s-au fuzionat între ele, iar țesutul dintre vertebre a devenit anormal de întărit cu depozite minerale.
Echipa a descoperit că această întărire a fost precedată de distrugerea unei straturi de suport în coloana vertebrală în dezvoltare, cu mult înainte ca mineralele să înceapă să se acumuleze.
Cercetătorii au analizat ce gene erau activate sau dezactivate în pești. Aceștia au descoperit perturbări în modul în care organismul gestionează grăsimile și într-o cale de control al creșterii numită mTOR, alături de modificări în gestionarea fosfatului și semnalizarea vitaminei A – toate procese legate de acumularea mineralelor.
În mod promițător, au reușit să demonstreze modalități de a reduce daunele. Un medicament protector pentru oase, deja utilizat pentru osteoporoză – cunoscut sub numele de bisfosfonat – a blocat acumularea mineralelor. Restricționarea pur și simplu a aportului alimentar al peștilor sau utilizarea de medicamente care diminuează metabolismul grăsimilor a redus, de asemenea, fuziunile coloanei vertebrale.
Descoperirile sugerează că gestionarea fosfatului și metabolismul grăsimilor sunt ținte promițătoare pentru viitoarele medicamente, afirmă experții.
Conducătoarea studiului, Erika Kague, de la Institutul de Genetică și Cancer al Universității din Edinburgh, a declarat: „De zeci de ani, intervenția chirurgicală a fost singura soluție reală pentru boala discurilor. Prin înțelegerea biologiei care determină întărirea coloanei vertebrale, studiile noastre pe pești-zebrafish indică mai multe modalități de a încetini acest proces, inclusiv un medicament deja utilizat în siguranță la pacienți. Mai este mult de lucru, dar pentru o condiție care a afectat oamenii timp de generații fără un tratament în vedere, acest lucru este super interesant.”
Pentru cei 9,5 milioane de oameni din Marea Britanie care trăiesc cu dureri de spate, această cercetare oferă o nouă speranță că abordările terapeutice pot fi la orizont.
Suntem mândri să finanțăm cercetări care descifrează știința din spatele proceselor care duc la degenerarea discurilor spinale. Durerile de spate sunt una dintre cele mai comune afecțiuni din Marea Britanie, care a afectat milioane de oameni de-a lungul generațiilor. Erika Kague și echipa sa de la Universitatea din Edinburgh au descoperit dovezi genetice importante care ar putea deschide calea pentru noi tratamente, aducându-ne mai aproape de un viitor în care mai puțini oameni trebuie să trăiască cu durerea zilnică și provocările pe care le aduce durerile de spate.”
Dr Jef Grainger, Director Executiv – Bioscience Advancing Knowledge la BBSRC, a afirmat: „Această cercetare arată cum știința descoperirilor finanțate public poate genera cunoștințele necesare pentru a aborda provocările majore de sănătate. Prin dezvăluirea unor noi informații despre modul în care procesele biologice sănătoase se degradează în degenerarea discurilor intervertebrale legate de vârstnicie, studiul deschide căi promițătoare pentru dezvoltarea viitoarelor tratamente. Este un exemplu excelent de cum cercetările susținute de BBSRC ajută la transformarea descoperirilor științifice în cunoștințe și inovații care au potențialul de a îmbunătăți viețile oamenilor.”
