Vplyv mutácie v DMD géne na rast a vývoj svalového tkaniva

Abstract

Duchenne muscular dystrophy is one of the most frequent and very severe congenital myopathies, affecting mainly boys. The disease is caused by a mutation in the gene encoding the dystrophin protein. The gene is located in the muscle tissue cells on the inner side of the sarcolemma. Dystrophin provides a link between the actin filaments and the extracellular matrix. It is important for the proper functioning of muscles during contraction and relaxation. As explained in this thesis, the production of dystrophin is of critical importance already at the muscle tissue development stage. The DMD gene expression also affects the expression of the other genes which play a key role in the right development and growth of muscle tissue. Mutations in the DMD gene cause changes in the signalling pathway genes such as PKA, thus affecting the expression control of other genes. Mdx mice used in DMD studies show abnormalities at prenatal stages, which are manifested through wrong organisation of microtubules and location of muscular cell nuclei, and a general increase in the number of fast myosin fibres (FMyHC). The absence of dystrophin also has an adverse effect on the satellite stem cells. The signalling pathway required for the correct spindle apparatus orientation is damaged. The wrong orientation causes the...

Duchennova muskulárna dystrofia patrí medzi najčastejšie vrodené, veľmi závažné ochorenia svalov postihujúce prevažne chlapcov. Ochorenie je spôsobené mutáciou v DMD géne, ktorý kóduje proteín dystrofín. Tento proteín je lokalizovaný v bunkách svalových vlákien na vnútornej strane sarkolémy. Dystrofín slúži na prepojenie aktínových vlákien s extracelulárnou matrix v svalovom tkanive a je dôležitý pre správne fungovanie svalov počas kontrakcie a relaxácie. Ako je vysvetlené v tejto práci, jeho tvorba má zásadný význam už pri samotnom vývoji svalového tkaniva. Expresia DMD génu ovplyvňuje zároveň expresiu ďalších génov, ktoré sú kľúčové pre správny vývoj a rast svalového tkaniva. V dôsledku mutácií v DMD géne nastávajú zmeny v expresii génov signalizačných kaskád, napr. PKA, čo ovplyvňuje reguláciu expresie ďalších génov. Mdx myši, ktoré slúžia na štúdium DMD, vykazujú v prenatálnych štádiách abnormality v podobe nesprávne zarovnaných myotubulov, ďalej v lokalizácii jadier svalových buniek a v celkovom zvýšení počtu rýchlych myozínových vlákien (FMyHC). Absencia dystrofínu negatívne vplýva aj na kmeňové satelitné bunky. Dochádza k narušeniu signálnej dráhy potrebnej ku správnej orientácii deliaceho vretienka. Nesprávnou orientáciou zlyháva asymetrické delenia buniek a dochádza k ich predčasnému...