En grupp forskare vid Instituto de Medicina Molecular (iMM) Lisboa har avslöjat mekanismen genom vilken cellkärnor når sin position i muskelceller. Denna upptäckt, nu publicerad i Naturens cellbiologi , kan ha viktiga implikationer i terapeutiska strategier för att behandla muskelsjukdomar.

Muskelsjukdomar kan variera från genetiska störningar till åldrande muskler. Muskelförlust påverkar hela segmentet av den åldrade befolkningen. Detta ökar risken för allvarliga rörelsehinder, sjukhusvistelse och dödlighet. Dessa siffror kommer alla att öka av den växande åldrande befolkningen. Det uppskattas att år 2050 kommer världens befolkning över 60 år att fördubblas och nå cirka 2 miljarder över hela världen. Detta generaliserade åldrande innebär en rad utmaningar för samhället.

Ett kännetecken för muskelceller är den unika positionen för deras kärnor vid den cellulära periferin. Vid flera muskelsjukdomar, denna nukleära positionering uteblir. Även om svårighetsgraden av symtomen varierar mellan drabbade individer, dessa sjukdomar resulterar i en gradvis förlust av muskelfunktion som leder till förlust av autonomi.

Teamet som leds av Edgar Gomes studerar nukleär positionering under muskelbildning, i synnerhet hur kärnor rör sig från en initial central position till periferin av muskelceller.

"Under hela min doktorsexamen hörde jag forskare kommentera nukleär positionering som en indikator för muskelsjukdomar utan att veta hur kärnor är placerade. Det var därför spännande att avslöja hur denna process gick till, nu måste vi förstå varför", sa studiens första författare William Roman.

Forskare tog fram ett unikt protokoll som gjorde det möjligt för dem att utforma en teoretisk modell för att förklara detta naturliga fenomen. Modellen testades sedan i laboratoriet och ledde till identifieringen av de krafter som är involverade i kärnkraftsrörelser på molekylär nivå.

"Det var fascinerande att för första gången observera hur kärnor är placerade i periferin av muskelfibrerna. Vi förväntar oss att denna upptäckt kommer att vara viktig för att utveckla nya behandlingar för olika muskelsjukdomar och för sportinducerade muskelskador", sa Edgar Gomes.

Detta jobb, som också involverade team på Crick Institute i London, och Centre for Research in Myology i Paris, identifierar både mekanismen och de molekylära vägarna som är involverade i nukleär positionering i muskler. Eftersom nukleär positionering är störd i de flesta muskelsjukdomar, dessa upptäckter kan bli mål för nya terapeutiska strategier.

I framtiden, detta arbete kan ligga till grund för identifieringen av optimala fysiska övningar för att bevara och reparera muskelkapacitet. Att formulera träningsstrategier inte bara för en åldrande befolkning utan också för idrottare skulle främja en hälsosammare livsstil.