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Saúde muscular depende de superestrutura do açúcar no organismo

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Para muitas doenças hereditárias, tais como a fibrose cística ou doença de Huntington , as doenças que causam dano, e uma mutação genética ou remove as proteínas que tem um papel essencial no organismo. Este defeito nas proteínas é a causa dos sintomas de muitas doenças.

No entanto, para um grupo de distrofias musculares conhecidos coletivamente como distrofias musculares congênitas (DMC), a seqüência da proteína que é essencial para a função normal é geralmente afetado . Em vez disso, os defeitos se encontram em proteínas de transformação – aqueles que são responsáveis ​​pela modificação da proteína por adição de cadeias centrais de açúcar (glicanos) . Qualquer perda dos glicanos ou interrupção da sua estrutura é suficiente para provocar a doença muscular .

Em um novo estudo , publicado online em 08 de agosto de 2013 na revista Science , da Universidade de Iowa equipe liderada pelo Dr. Kevin Campbell, identificou não apenas um, mas três proteínas que são necessárias para a construção de uma chave de seção, no início de uma cadeia de açúcar crítico. As mutações que afetam a qualquer uma destas três proteínas podem causar doenças nos seres humanos.

A proteína central na DMC é dystroglycan (DG) . “Parece que , pelo menos, 10 a 15 genes codificam proteínas que contribuem para a superestrutura glicanos que faz DG eficaz “, diz Campbell, professor e chefe da fisiologia molecular e biofísica da UI Carver College of Medicine e do Howard Hughes Medical Institute . “Nosso objetivo é descobrir o caminho pelo qual toda a estrutura de glicanos é construído, uma vez que defeitos em qualquer uma das proteínas potencialmente pode levar à doença. Saber quais genes estão envolvidos deverá ajudar-nos a desenvolver testes clínicos para estas distrofias , e também maneiras de tê-la para os potenciais agentes terapêuticos “.

Normalmente, o DG é modificado com uma cadeia única de açúcar que age como uma cola , permitindo o DG se anexar a outras proteínas e, ao fazê-lo, para reforçar as membranas celulares em muitos tecidos – incluindo músculos e cérebro. O DG não funciona adequadamente sem essa modificação de açúcar, e outras falhas na construção do glicano pode causar a disfunção muscular progressiva e as anomalias do cérebro que caracterizam muitas formas de distrofia muscular .

Quase uma dúzia de mutações genéticas são agora conhecidos por causar DMC/DG que estão relacionadas, que incluem doenças como a distrofia muscular de Fukuyama,  a síndrome de Walker-Warburg , doenças músculo-olho-cérebro, e certos tipos de distrofia muscular de cinturas pélvica e escapular . Todas essas mutações afetam as proteínas (enzimas) que são responsáveis ​​pela construção da cadeia de açúcar exclusiva da DG .

O novo estudo atribui um papel para estas três mutações causais , que mostra que as três enzimas atuam sequencialmente afetadas para construir uma secção inicial de glicano crítico da DG. Quando qualquer uma destas proteínas passa por mutação, a cadeia de açúcar não é construído de forma correta e a proteína DG perde sua função.

130808142134-largeAs três enzimas conectam uma série de açúcares para formar os glicanos, é como amarrar cordões a contas para fazer um colar. O ponto de partida é uma ideia de açúcar manose, que está ligado ao esqueleto da proteína DG . As primeiras enzimas analisados ​​no estudo, são chamados GTDC2, são ligadas a um açúcar de glucosamina (GlcNAc) que dá o ponto de partida. A segunda enzima é a B3GALNT2, em seguida adiciona-se um açúcar galactosamina ao GlcNAc . Somente quando este dissacarídeo é completado entra uma terceira enzima – um tipo invulgar de cinase chamada SGK196 – adiciona-se um grupo fosfato para a manose no início da cadeia .

Trabalhos anteriores do laboratório de Campbell mostrou que essa ligação é necessário para a construção final da cadeia de açúcar – a parte que realmente permite que dystroglycan possa fazer seu trabalho.

” O que eu acho realmente interessante é que, mesmo com todo o genoma ter sido descrito , ainda estamos descobrindo novas enzimas que desempenham funções que não sabiamos sobre o mesmo dois ou três anos atrás”, diz Campbell.

Identificar essas enzimas e entender suas funções podem, eventualmente, fornecer pistas para o desenvolvimento de terapias para o tratamento de doenças musculares DMC e outros , acrescenta Campbell.

Fonte: http://www.sciencedaily.com

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Autor: cuidarmais

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