مكملات الحديد تعيد قوة العضلات في نموذج الفأر للحثل العضلي

أثبت الباحثون في جامعة كوماموتو أن مكملات الحديد يمكن أن تخفف بشكل كبير من أمراض العضلات والتدهور الوظيفي في نموذج الفأر من الحثل العضلي الوجهي الكتفي العضدي (FSHD)، وهو مرض عضلي وراثي نادر لا يوجد علاج فعال له حاليًا.

العمل هو نشرت في مجلة التحقيقات السريرية.

يتميز FSHD بضعف العضلات التدريجي الذي يبدأ عادة في الوجه والكتفين وينتشر تدريجيا إلى الذراعين العلويين والأطراف السفلية. ينجم المرض عن التعبير الشاذ لعامل النسخ السام DUX4 في العضلات الهيكلية، مما يؤدي إلى الإجهاد التأكسدي والالتهاب وضمور العضلات.

على الرغم من أن DUX4 معروف على نطاق واسع كهدف علاجي مركزي، إلا أن العمليات الجزيئية التي تترجم تعبير DUX4 إلى تلف العضلات تظل غير مفهومة بشكل كامل.

وفي الدراسة الجديدة، ركز فريق البحث على استقلاب الحديد، وهو منظم حاسم للإجهاد التأكسدي. وباستخدام نموذج فأر مُصمم وراثيًا يعبر بشكل مشروط عن DUX4 في العضلات الهيكلية، وجد الباحثون أن DUX4 يعطل توازن الحديد داخل الخلايا، مما يؤدي إلى تراكم الحديد في الأنسجة العضلية.

أدى تراكم الحديد غير الطبيعي هذا إلى تلف مؤكسد وتنشيط مسار الحديدي، والذي يُعرف بموت الخلايا بوساطة الحديد الناتج عن بيروكسيد الدهون المفرط.

الأهم من ذلك، أن مكملات الحديد – التي يتم تناولها من خلال النظام الغذائي وكذلك عن طريق كربوكسي مالتوز الحديديك (FCM)، وهي تركيبة حديدية وريدية معتمدة من إدارة الغذاء والدواء – تقلل بشكل كبير من تراكم الحديد المرضي في الأنسجة العضلية.

أظهرت الفئران المعالجة تحسنًا ملحوظًا في بنية العضلات ووظيفتها، بما في ذلك زيادة قوة القبضة، وتعزيز توليد قوة العضلات، وتحسين أداء الجري على جهاز المشي.

والجدير بالذكر أن هذه التأثيرات العلاجية حدثت دون تقليل تعبير DUX4 نفسه، مما يشير إلى أن مكملات الحديد تعمل أسفل السبب الوراثي الأساسي للمرض.

وكشفت تحليلات النسخ أيضًا أن مكملات الحديد تمنع التنشيط غير الطبيعي للمسارات الالتهابية والليزوزومية التي يسببها DUX4، مما يوفر نظرة آلية حول كيفية حماية استعادة توازن الحديد للأنسجة العضلية من الضمور.

علاوة على ذلك، كشف فحص مكتبة المركب في المختبر عن دواء لتخفيف سمية DUX4، وهو الفيروسستاتين -1 (Fer-1)، وهو مثبط قوي لمرض الحديدي. نجح العلاج باستخدام Fer-1 في فئران DUX4-Tg في تحسين قوة القبضة وأداء الجري، مما يشير إلى أن مسار التصلب الحديدي يمكن أن يكون هدفًا علاجيًا لـ FSHD.

وقال البروفيسور يوسوكي أونو من معهد علم الأجنة الجزيئية وعلم الوراثة بجامعة كوماموتو: “تحدد النتائج التي توصلنا إليها استقلاب الحديد كهدف علاجي لم يتم تقديره من قبل في مرض FSHD”.

“من خلال تصحيح خلل تنظيم الحديد، قد يكون من الممكن الحفاظ على وظيفة العضلات حتى عندما لا يمكن قمع تعبير DUX4 بالكامل.”

على الرغم من أن الدراسات السريرية ستكون مطلوبة لتأكيد السلامة والفعالية لدى المرضى، فإن هذا العمل يفتح طريقًا جديدًا لاستراتيجيات علاج FSHD ويؤكد إمكانية إعادة استخدام تركيبات الحديد الموجودة للأمراض العصبية والعضلية.