Studio delle citochine nella distrofia muscolare di Emery-Dreifuss: Possibili marker patogenetici e bersagli di cura della malattia
Cytokines in Emery-Dreifuss muscular dystrophy: Possible pathogenetic markers and targets for treatment of disease
Creators: name: Prencipe, Sabino <1985>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2015
Subjects: BIO/16 Anatomia umana

description: La distrofia muscolare di Emery-Dreifuss (EDMD) è una miopatia degenerativa ereditaria caratterizzata da debolezza e atrofia dei muscoli senza coinvolgimento del sistema nervoso. Individui EDMD presentano, inoltre, cardiomiopatia con difetto di conduzione che provoca rischio di morte improvvisa. Diversi studi evidenziano un coinvolgimento di citochine in diverse distrofie muscolari causanti infiammazione cronica, riassorbimento osseo, necrosi cellulare. Abbiamo effettuato una valutazione simultanea della concentrazione di citochine, chemochine, fattori di crescita, presenti nel siero di un gruppo di 25 pazienti EDMD. L’analisi effettuata ha evidenziato un aumento di citochine quali IL-17, TGFβ2, INF-γ e del TGFβ1. Inoltre, una riduzione del fattore di crescita VEGF e della chemochina RANTES è stata rilevata nel siero dei pazienti EDMD rispetto ai pazienti controllo. Ulteriori analisi effettuate tramite saggio ELISA hanno evidenziato un aumento dei livelli di TGFβ2 e IL-6 nel terreno di coltura di fibroblasti EDMD2. Per testare l’effetto nei muscoli, di citochine alterate, abbiamo utilizzato terreno condizionante di fibroblasti EDMD per differenziare mioblasti murini C2C12. Una riduzione del grado di differenziamento è stata osservata nei mioblasti condizionati con terreno EDMD. Trattando queste cellule con anticorpi neutralizzanti contro TGFβ2 e IL-6 si è avuto un miglioramento del grado di differenziamento. In C2C12 che esprimevano la mutazione H222P del gene Lmna,non sono state osservate alterazioni di citochine e benefici di anticorpi neutralizzanti. I dati mostrano un effetto patogenetico delle citochine alterate come osservato in fibroblasti e siero di pazienti, suggerendo un effetto sul tessuto fibrotico di muscoli EDMD. Un effetto intrinseco alla mutazione della lamina A è stato rilevato sul espressione di caveolina 3 in mioblasti differenziati EDMD. I risultati si aggiungono a dati forniti sulla patogenesi dell' EDMD confermando che fattori intrinseci ed estrinseci contribuiscono alla malattia. Utilizzo di anticorpi neutralizzanti specifici contro fattori estrinseci potrebbe rappresentare un approccio terapeutico come mostrato in questo studio.
description: Emery-Dreifuss muscular dystrophy is a degenerative myopathy characterized by weakness and atrophy of muscle without involvement of the nervous system. Moreover, EDMD patients present cardiomypathy with conduction defects causing risk of sudden death. Different studies highlighted cytokine involvement in muscular dystrophy, causing chronic inflammation, bone resorption or cellular necrosis. We carried out a simultaneous assessment of the concentration of 24 secreted molecules using a wide screening approach. We tested serum concentrations of cytokines, chemokines and growth factors in 25 EDMD patients. Analysis showed an increase of IL-17, TGFβ2, INFγ, and TGFβ1. Furthermore, decrease of VEGF and of the chemokine Rantes was observed in EDMD patients. Further analysis displayed an increase of TGFβ2 and IL-6 levels in culture medium of EDMD skin fibroblasts. To test the effect of altered cytokine levels in muscle, we used conditioned medium from EDMD fibroblasts to culture differentiating mouse myoblasts. Reduced rate of myoblast differentiation was observed in the presence of EDMD conditioning media. Moreover, neutralizing antibodies against TGFβ2 and IL-6 rescued myogenic differentiation.  In C2C12 mouse myoblasts expressing the H222P Lmna mutation, we did not observe altered cytokine levels or beneficial effects of neutralizing antibodies. These results show a pathogenetic effect of the altered secretory phenotype here observed in fibroblasts and serum from EDMD patients, hinting at a major role of fibrotic tissue in muscle misfunctioning in EDMD.   Furthermore, we observed an intrinsic effect of lamin A mutations on the expression of caveolin 3 in differentiating EDMD myoblasts. Our data add to the existing knowledge on the complex EDMD pathogenesis and confirm that cell intrinsic and extrinsic factors contribute to disease. Neutralization of extrinsic factors by specific antibodies, as shown in this study, may represent a possible therapeutic perspective.