研究者らは腱疾患の引き金を発見しました。
アキレス腱の痛み、テニス肘、水泳肩、ジャンパー膝などの症状は、多くの若いスポーツ選手だけでなく、高齢者にもよく知られています。
これらの症状はすべて腱の過負荷によって引き起こされ、一般に非常に痛みを伴います。
「腱は基本的に酷使されやすいのです」とチューリッヒ工科大学とチューリッヒのバルグリスト大学病院の整形外科生体力学教授ジェス・スネデカーは説明する。
「筋肉は強力な負荷に耐える必要があり、筋肉の力はすべて比較的薄い腱に集中し、筋肉の力が骨格の動きに伝達されます。」
医学用語では、前述の状態は腱障害として知られています。これらは整形外科医が診察する最も頻繁な症状の一部ですが、治療の選択肢は非常に限られています。理学療法は効果がありますが、この治療ではあまり効果が得られない重篤な症例も多くあります。したがって、科学者たちは、効果的な治療法を開発することを目的として、これらの腱の問題をより深く研究することに熱心です。
現在、スネデカー氏とチューリッヒ工科大学の運動と健康の教授であるカトリエン・デ・ボック氏が率いる研究者チームは新たなマイルストーンに到達した。研究者らは、HIF1 タンパク質において、この種の腱の問題の中心となる分子ドライバーを特定しました。 HIF1 の一部は転写因子として機能し、細胞内の遺伝子の活性を制御します。
このタンパク質は、病気の腱に高レベルで存在することがすでに知られていました。しかし、この増加が単に付随する現象なのか、それとも実際にそのタンパク質によって症状が引き起こされるのかは不明でした。研究チームは、マウスとヒトの腱組織を使った実験で、後者が当てはまることを示した。
マウス実験では、研究者らはHIF1タンパク質を永続的に活性化するか、完全にスイッチをオフにした。 HIF1が永続的に活性化されたマウスでは、過負荷をかけていなくても腱疾患が観察されたが、HIF1が腱内で不活性化されている場合は、過負荷の場合であってもマウスでは腱疾患は発生しなかった。
マウスと、研究者らが病院での腱手術から得たヒトの腱細胞を用いた実験の両方で、組織内のHIF1レベルの上昇が腱の病原性リモデリングを引き起こすことを示すことができた。腱の基本構造を構成するコラーゲン線維内でより多くの架橋が形成される。
「これにより、腱がよりもろくなり、その機械的機能が損なわれます」と、デ・ボック氏とスネデカー氏のグループの博士課程の学生であり、この研究の筆頭著者であるグレタ・モスキーニ氏は説明する。さらに、血管と神経が腱組織内に成長します。 「これが、腱障害で一般的に観察される痛みの説明になる可能性があります」とモスキーニ氏は言う。
「私たちの研究は、この病気がどのように進行するかについて新たな洞察を提供するだけでなく、腱の問題を早期に治療することが重要であることも示しています」とスネデカー氏は言う。彼は特に、腱障害に苦しむことが多い若いアスリートのことを考えています。このような場合、多くの場合、問題を治療することはまだ可能です。
「しかし、腱組織におけるHIF1による損傷は蓄積し、時間の経過とともに回復不能になる可能性があります。その場合、理学療法はもはや役に立たず、現時点での唯一の治療法は、病気の腱を外科的に除去することです。」
HIF1 が分子ドライバーとして同定されたという事実は、HIF1 を不活化して腱疾患を予防または治療できる医薬品を開発できるかどうかという疑問を引き起こします。それはそれほど簡単ではないとETHのデ・ボック教授は説明する。体の多くの器官において、HIF1 は酸素欠乏 (低酸素) を検出し、生理学的適応を活性化する役割を担っています。 「体全体のHIF1のスイッチをオフにすると、おそらく副作用が起こるでしょう」と彼女は言う。
腱組織内でのみ HIF1 を特異的に不活性化する方法を探すことは可能かもしれません。しかし、De Bock 氏の見解では、より有望なアプローチは、細胞内の HIF1 周辺の生化学プロセスをより詳細に調査することであると考えられます。これは、HIF1 によって影響を受けるか制御される他の分子を特定するのに役立つ可能性があり、腱障害の治療により適した標的となる可能性があります。研究者らはこれからまさにその探索に着手する予定だ。
この研究は、 科学トランスレーショナル医療。
#チームは腱疾患の引き金を特定する