dc.contributor.author
Moers, Arpad von
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:35:44Z
dc.date.available
2010-01-26T10:26:26.795Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6232
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10431
dc.description.abstract
Die Muskeldystrophie Typ Duchenne ist die häufigste neuromuskuläre Erkrankung
im Kindes- und Jugendalter. Sie wird X-chromosomal rezessiv vererbt und tritt
bei 1:3500 neugeborenen Knaben auf. Der klinische Verlauf ist durch einen
kontinuierlichen Verlust der willkürmotorischen Fähigkeiten und eine deutlich
verkürzte Lebenserwartung gekennzeichnet. Ursache ist das Fehlen von
Dystrophin aufgrund von Mutationen im DMD-Gen. Dystrophin ist ein
subsarcolemmal gelegenes Protein, das eine zentrale Rolle für die Stabilität
und die Funktionstüchtigkeit von Muskelfasern spielt. Zu Beginn der Erkrankung
kommt es zu einer intensiven Degeneration und Regeneration von Muskelfasern
und zu einer inflammatorischen Reaktion. Im Verlauf dominiert die Fibrose der
quergestreiften Muskulatur („fibrogene Regeneration“). Der Vergleich zwischen
verschiedenen Spezies mit einer dystrophinnegativen Muskeldystrophie ergibt,
dass allein durch das Fehlen von Dystrophin weder der Phänotyp noch der
histologische Befund erklärt werden kann. Bei der mild betroffenen mdx-Maus
entwickelt sich erst spät eine Muskelfibrose, bei dem schwer betroffenen GRMD-
Hund ist die Muskulatur frühzeitig fibrotisch degeneriert. Es müssen daher
sekundäre Prozesse pathophysiologisch bedeutsam sein, die speziesabhängig
unterschiedlich reguliert werden. Eine Organfibrose ist Ausdruck einer Störung
zwischen Auf- und Abbau der extrazellulären Matrix (ECM). Als Komponenten der
ECM wurden Kollagen I, III, IV, VI, XIV, Elastin, Tenaszin und Fibronektin
immunhistochemisch untersucht. Es wurde reifes Bindegewebe mit einem erhöhten
Anteil fibrillärer Kollagene I und III und einer vermehrten Expression von
Proteinen wie Tenaszin, die in der Muskelentwicklung und Muskelregeneration
eine Rolle spielen, nachgewiesen. Die basalmembranständigen Kollagene IV und
VI waren entsprechend der vermehrten Regeneration hochreguliert. Die MMP
(Matrix-Metalloproteinase)-1 und MMP-2 sind am Abbau und Umbau der ECM
beteiligt, MMP-1 besonders in den Abbau fibrillärer Kollagene. Die Expression
von MMP-1 und MMP-2 sowie von deren Inhibitoren TIMP (tissue inhibitor of
metalloproteinase)-1 und TIMP-2 wurde auf Proteinebene immunhistochemisch und
mittels Westernblot untersucht. Die mRNA Expression wurde mit der in situ-
Hybridisierung lokalisiert und mit der RT-PCR quantifiziert. Es ergab sich ein
einheitliches Muster mit einer Hochregulation von TIMP-1, TIMP-2 und MMP-2.
Für MMP-2 wurde mit der Zymographie auch eine gesteigerte Enzymaktivität
nachgewiesen. Von MMP-1 war trotz der stark vermehrten Synthese von ECM weder
die mRNA noch das Protein vermehrt nachweisbar. Die Ergebnisse dieser
Untersuchung sprechen dafür, dass bei der DMD eine Hemmung der Fibrolyse
vorliegt. Da bislang keine kurative Behandlungsmöglichkeit zur Verfügung
steht, erscheint es sinnvoll antifibrotische Therapieansätze - wie z.B. den
Einsatz von TGF-β1 Antagonisten - zu evaluieren.
de
dc.description.abstract
Duchenne muscular dystrophy (DMD) is the most frequent neuromuscular disorder
in children and adolescents. It is an X-linked recessive disorder with an
incidence of one in 3,500 newborn boys. Progressive weakness results in loss
of gait at the age of 10-12 years and life expectancy is limited to 20-25
years of age because of respiratory and/or cardiac failure. DMD is caused by
mutations of the DMD-gene. The gene product is the subsarcolemmal protein
dystrophin which is important for the stability and function of muscle fibres.
Loss of dystrophin begins with marked muscle fibre degeneration and
regeneration associated with inflammatory changes and an increase of endo- and
perimysial extracellular matrix (ECM). This process results in a vast
destruction of striated muscles and excessive deposition of connective tissue
(“misdirected” or “fibrogenic” regeneration). The comparison between different
species with dystrophin negative muscular dystrophy shows that loss of
dystrophin alone does explain neither phenotype nor histological findings. The
mildly affected mdx mouse shows remarkable muscle fibrosis only in a late
stage of the disease. However, in the severely affected GRMD dog, muscle
fibrosis already occurs during the first months of life. One may hypothesize
that secondary pathophysiological changes are differentially regulated in
various species. Organ fibrosis is the result of disequilibrium of fibrolysis
und fibrogenesis. In this work, the ECM components collagen I, III, IV, VI,
XIV, elastin, tenascin, and fibronectin were investigated by
immunohistochemical staining. As a result, mature connective tissue with an
increased content of fibrillary collagens and of proteins, which are involved
in myogenesis and regeneration like tenascin, could be demonstrated. Basal
membrane associated collagens IV and VI were found increased according to the
degree of muscle fibre regeneration. Matrix metalloproteinases (MMP)-1 and
MMP-2 are required for degeneration and remodelling of ECM. MMP-1 is
especially involved in degeneration of fibrillary collagens. Expression of
mRNA and of protein were investigated for MMP-1, MMP-2, and for the tissue
inhibitors of metalloproteinases (TIMP)-1 and TIMP-2. Protein was shown by
immunohistochemical staining and Westernblot. The mRNA expression was
localized by in situ hybridisation and quantified by RT-PCR. There was a
consistent pattern of up regulation of MMP-2, TIMP-1, and TIMP-2. However, in
MMP-1 neither mRNA nor protein was increased in spite of a remarkable up
regulation of ECM synthesis. These findings suggest that decreased fibrolysis
in muscle contributes to the course of the disease in DMD. Because there is no
curative therapy available, Studies on antifibrotic drugs like TGFβ-1
antagonist are warranted.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Fibrogenese und Fibrolyse bei der Muskeldystrophie Typ Duchenne
dc.contributor.contact
a.moers@drk-kliniken-berlin.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Eugen Boltshauser, Zürich
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. Florian Heinen, München
dc.date.accepted
2008-10-20
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000015469-7
dc.title.translated
Fibrogenesis and fibrolysis in Duchenne muscular dystrophy
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000015469
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000006962
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access