Förderung der Muskelregeneration
Muskeldystrophien gehören zu einer Gruppe schwerer fortschreitender genetischer Erkrankungen, die letztendlich zu Muskelschwund führen. Wann die Krankheit ausbricht, ist unterschiedlich, und damit auch der Erkrankungsverlauf, der von Gehbehinderung bis Atemnot reicht. Eine Heilung ist bislang nicht möglich, und therapeutische Ansätze können nur die Symptomatik lindern. Eine neuere Strategie ist die Gabe von Inhibitoren des Enzyms Histon-Deacetylase (HDAC), das normalerweise die dichte Packung von DNA gewährleistet und die Gentranskription reguliert. Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts MUSCLE REPAIR MDX (Molecular mechanisms involved in skeletal muscle repair and muscular dystrophy) war daher, die Funktion von HDAC bei Muskelreparaturprozessen und Dystrophie näher zu untersuchen. Hierzu deletierten die Forscher mittels Loss-of-function die HDAC-4-Isoform (HDAC4) in verschiedenen Stadien der Muskelregeneration. Wie sich zeigte, regeneriert sich der Skelettmuskel bei HDAC4-defizienten Mäusen nach einer Verletzung weniger gut als bei Kontrollmäusen, da sich die Muskelstammzellen nicht korrekt differenzieren. Auf ähnliche Weise fanden sich bei dystrophischen Mäusen mit einer HDAC4-Defizienz im Skelettmuskel mehr geschädigte Fasern und degenerierte Muskeln als bei dystrophischen Mäusen ohne Defizienz. Bei Vorläufern der Muskelzellen, so genannten Satellitenzellen, entdeckte man bei HDAC4 Knock-out Mäusen, dass kaum noch Proliferation und keine Differenzierung zu Muskelzellen mehr stattfand. Auffällig war die Häufung von fibrotischem und adipösem Gewebe nach mehrfachen Muskelverletzungen, was die wichtige Rolle von HDAC4 für den Erhalt des Satellitenzellpools belegt. Molekulare Signalwege, die durch HDAC4 beeinflusst werden, deuteten auf Gene hin, die an Zellproliferation und Redoxgleichgewicht der Satellitenzellen beteiligt sind. Insgesamt zeigt die Studie, wie wichtig HDAC für die Muskelregeneration ist. Werden Dystrophien mit HDAC-Inhibitoren behandelt, könnte die Muskelregeneration nachlassen und der dystrophische Prozess voranschreiten, sodass diese Therapieform überdacht werden muss.
Schlüsselbegriffe
Muskelregeneration, Skelettmuskel, Muskeldystrophie, Histon-Deacetylase, MUSCLE REPAIR
