Transmisja nerwowo-mięśniowa w stwardnieniu zanikowym bocznym (NETALS)

Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) to postępująca choroba neurodegeneracyjna obejmująca neurony ruchowe kory ruchowej, pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Jej patogeneza pozostaje nieznana, a jedyny dostępny obecnie lek, riluzol, tylko nieznacznie przedłuża przeżycie. Spójne dane pokazują, że przekaźnictwo nerwowo-mięśniowe jest upośledzone u pacjentów z ALS. Znaczenie tych nieprawidłowości pozostaje nieznane, ale ostatnie dane sugerują, że potencjalnie odgrywają one kluczową rolę w patogenezie choroby. Dysfunkcja połączeń nerwowo-mięśniowych (NMJs) może pojawić się na bardzo wczesnym etapie choroby, jak pokazują dane z modeli zwierzęcych. Mechanizmy tego zaburzenia transmisji nerwowo-mięśniowej są nieznane. Prawdopodobnie zaangażowany jest Nogo A należący do rodziny białek hamujących wzrost neurytów, który jest nieprawidłowo wyrażany w mięśniach szkieletowych pacjentów z ALS, ponieważ wykazano, że nadekspresja Nogo A w mięśniach typu dzikiego prowadzi do destabilizacji NMJ. Szczegółowe badanie struktury i funkcji NMJ u pacjenta z ALS jest konieczne, aby lepiej scharakteryzować zaangażowane mechanizmy patofizjologiczne.

Celem tego badania jest scharakteryzowanie dysfunkcji przekaźnictwa nerwowo-mięśniowego w ALS. W tym celu zbadamy strukturalne i funkcjonalne cechy NMJ na biopsjach mięśni w grupie 20 pacjentów z ALS w porównaniu z 10 kontrolami. Korzystając z biopsji mięśnia szczątkowego, anconeus, przeprowadzimy badanie morfologiczne NMJ, w tym rutynową histochemię, badania immunohistochemiczne głównych białek NMJ i immunologicznych kompleksów IgG oraz badanie mikroskopem elektronowym. Liczba receptorów acetylocholiny na płytkę końcową zostanie określona przez wiązanie znakowanej radioaktywnie alfa-bungarotoksyny. Poziomy ekspresji Nogo-A zostaną określone w próbkach mięśni metodą Western blot. Transmisja synaptyczna w poszczególnych NMJ będzie również badana ex vivo. Będziemy rejestrować potencjał błonowy w czasie przy użyciu różnych częstotliwości stymulacji nerwów oraz analizować właściwości miniaturowych potencjałów płytki końcowej (spontaniczne uwalnianie acetylocholiny) i potencjałów płytki końcowej po stymulacji nerwu (wywołane uwalnianie acetylocholiny). Wyniki tego strukturalnego i funkcjonalnego badania NMJ na podstawie biopsji mięśnia zostaną skorelowane z powierzchniowym EMG i danymi klinicznymi.

Badanie to pomoże zidentyfikować nowe mechanizmy zaangażowane w patofizjologię ALS i potencjalne nowe cele dla przyszłych metod leczenia.