Transcriptomic profiling of skeletal muscle in the DMDmdx rat model of Duchenne muscular dystrophy

Tato práce z roku 2025 v časopise Scientific Reports autorů Ebrahimpour Gorji a kolegů, vedená týmem z Varšavské univerzity přírodních věd se spolupracovníky z Francie, Velké Británie a Íránu, představuje kombinovanou histopatologickou, biochemickou a transkriptomickou charakterizaci modelu krysy Sprague-Dawley DMD^mdx Duchenneovy svalové dystrofie. Autoři tvrdí, že tento model krysy je lepší náhradou lidské DMD než široce používaná myš mdx, u níž se projevuje neobvykle silná regenerace svalů a mírnější fenotyp. Cílem bylo zmapovat molekulární obraz dystrofického svalu v mezistupni onemocnění. Studováno bylo sedm krys s deficitem dystrofinu a sedm vrhových kontrol divokého typu ve věku přibližně čtyř měsíců. Musculus biceps femoris byl hodnocen histologicky pomocí barvení H&E, Picrosirius red a Koss, v krevní plazmě bylo analyzováno devatenáct biochemických parametrů a v homogenátech svalů byly testovány markery oxidačního stavu, včetně TAS, glutathionreduktázy, glutathionperoxidázy, SOD a TBARS. Pro transkriptomickou část byla RNA od čtyř zvířat v každé genotypové skupině sekvenována a analyzována pomocí zarovnání HISAT2, kvantifikace featureCounts, diferenciální exprese DESeq2 a obohacování GO/KEGG/Reactome.

Krysy s dystrofií vykazovaly očekávanou patologii: rozsáhlou multifokální nekrózu myovláken, mononukleární zánětlivou infiltraci, zmenšené průměry myovláken a výraznou intersticiální fibrózu, přičemž pojivová tkáň zaujímala 44,3 % příčného řezu svalem oproti pouhým 4,0 % u kontrolních krys divokého typu. Plazmatické markery poškození svalů byly výrazně zvýšeny (CPK, LDH a ALT), spolu s poruchami vápníku, sodíku, fosforu, hořčíku, draslíku, glukózy a močoviny. Antioxidační kapacita byla výrazně narušena: snížené TAS a nižší aktivita glutathionreduktázy a peroxidázy, zatímco aktivita SOD se mezi skupinami nelišila. RNA-seq identifikoval 3 615 diferencovaně exprimovaných genů (1 824 zvýšených, 1 791 snížených), obohacených o organizaci aktinového cytoskeletu, organizaci extracelulární matrix, vazbu iontů vápníku a svalovou kontrakci. Klíčové strukturní a regenerační geny byly sníženy, včetně Dmd, Actc1, Col6a1, Mmp2, Igf1 a regeneračně spojených myozinů Myh3 a Myh8, zatímco zánětlivé geny a geny inhibující signalizaci Wnt, jako Tnfrsf19, Nos2 a Dkk1, byly zvýšeny. Analýza KEGG zdůraznila dráhy MAPK a signalizace vápníku, Reactome zdůraznil imunitní dráhy a dráhy ECM. Autoři uzavírají, že model krysy přináší více DEG a závažnější patologii než myši mdx, což z něj činí translačně relevantnější platformu, a své poznatky mapují na potenciální terapeutické cíle, včetně protifibrotických, protizánětlivých a strategií modulujících PI3K/AKT.