Limb-girdle muscular dystrophy (LGMD)R3, a rare autosomal recessive myopathy characterized by progressive involvement of the pelvic and shoulder girdles, is caused by mutations in the alpha-sarcoglycan gene (SGCA). SGCA encodes a transmembrane protein, α-sarcoglycan (alpha-SG), which, together with other 3 SG members (β, γ and δ), interacts with dystrophin, forming the dystrophin-glycoprotein complex (DGC).
The DGC disruption leads to a more fragile muscle plasma membrane which is easily damaged during contraction allowing the release of Damage-Associated Molecular Pattern Molecules, such as ATP. Extracellular ATP activates P2X7 receptor and exacerbates myofiber injury by increasing sarcolemma permeability and by inducing local inflammation. Thus, P2X7 is an attractive therapeutic target for muscular dystrophies including LGMDR3 for which no treatments are available.
Aim of this study was to evaluate the therapeutic effectiveness of a selective P2X7 receptor antagonist, A438079, in a mouse model of LGMDR3.
Sgca null mice were treated with A438079 every two days at 3 mg/Kg for 24 weeks. The P2X7 antagonist improved clinical parameters by ameliorating muscle performance and decreasing serum creatine kinase levels. Histological analysis of muscle morphology indicated a significant reduction of the percentage of central nuclei, of fiber size variability and of the extent of local fibrosis and inflammation. Specifically, A438079 significantly decreased the percentage of innate immune cells and up-regulated immunosuppressive regulatory T cells.
This study demonstrates that P2X7 targeting by the selective antagonist A43879 counteracts the progression of the dystrophic phenotype of Sgca null mice by dampening the extent of muscle fibrosis and local inflammation. Therefore, P2X7 antagonism via selective inhibitors could be included in the immunosuppressant strategies aimed to reduce the basal immune-mediated damageand to favor a better engraftment of gene-cell therapies.
L'antagonista del recettore P2X7 riduce la fibrosi e l'infiammazione in un modello murino di alfa-sarcoglicanopatia
La distrofia muscolare dei cingoli (LGMD) R3, è una rara miopatia autosomica recessiva caratterizzata dal coinvolgimento progressivo dei cingoli pelvici e della spalla ed è causata da mutazioni nel gene alfa-sarcoglicano (SGCA). SGCA codifica per una proteina transmembrana, α-sarcoglicano (alfa-SG), che, insieme ad altri 3 membri SG (β, γ e δ), interagisce con la distrofina, formando il complesso distrofina-glicoproteina (DGC).
L'interruzione del DGC porta a una membrana plasmatica muscolare più fragile che viene facilmente danneggiata durante la contrazione consentendo il rilascio di molecole che inducono danno cellulare e tissutale come ad esempio l'ATP. L'ATP extracellulare attiva il recettore P2X7 e aggrava il danno miofibrale aumentando la permeabilità del sarcolemma e inducendo l'infiammazione locale. Pertanto, P2X7 è un bersaglio terapeutico interessante per le distrofie muscolari, inclusa la LGMDR3, per le quali ad oggi non sono disponibili trattamenti.
Lo scopo di questo studio è stato valutare l'efficacia terapeutica di un antagonista selettivo del recettore P2X7, A438079, in un modello murino di LGMDR3.
I topi privi di Sgca sono stati trattati con A438079 ogni due giorni alla dose di 3 mg/Kg per 24 settimane. L'antagonista P2X7 ha migliorato i parametri clinici migliorando le prestazioni muscolari e diminuendo i livelli sierici di creatina chinasi. L'analisi istologica della morfologia muscolare ha indicato una significativa riduzione della percentuale di nuclei centralizzati, della variabilità delle dimensioni delle fibre e dell'estensione della fibrosi e dell'infiammazione a livello muscolare. In particolare, A438079 ha ridotto significativamente la percentuale di cellule immunitarie che svolgono un'importante funzione nel modulare la risposta infiammatoria.
Questo studio dimostra che il blocco di P2X7 da parte dell'antagonista selettivo A43879 contrasta la progressione del fenotipo distrofico dei topi privi di Sgca riducendo l'estensione della fibrosi muscolare e dell'infiammazione locale. Pertanto, il blocco del P2X7 tramite inibitori selettivi potrebbe essere incluso nelle strategie immunosoppressive volte a ridurre il danno immuno-mediato basale e a favorire un migliore attecchimento delle terapie genico-cellulari.
ALPHA-SARCOGLYCAN MUSCULAR DYSTROPHY