Entzündlicher Zellstress und Mitochondrienfunktion im Muskel: Relevanz für IBM und chronische Myositis

Einleitung:

Bei der Einschlusskörpermyositis (IBM) gibt es im Muskel neben entzündlichen auch mitochondriale Veränderungen, insbesondere Defekte des COX Atmungskettenkomplex. Der Zusammenhang zwischen diesen Kaskaden wurde hier untersucht.

Methoden:

Primäre Myotuben aus humanem, nicht-myopathischem Muskel wurden mit proinflammatorischen Zytokinen inkubiert. Marker der mitochondrialen Fusion (Mfn1) sowie Teilung (Fis1, Drp1), der Atmungskette (COX IV) und Membran (TOM20) wurden mittels qPCR, ICC, Western Blot und Spektralphotometrie analysiert. Myopathischer Muskel aus Patientenbiopsien wurde mittels qPCR auf mitochondriale Veränderungen geprüft.

Ergebnis:

Nach Zytokinexposition zeigte sich eine signifikante Expressionsteigerung von Fis1 und Drp1. Der Myotubenanteil mit fragmentiertem mitochondrialen Netzwerk stieg signifikant an. Ein signifikanter Expressionsabfall von COX IV sowie eine COX-Aktivitätsabnahme wurde nachgewiesen. In Muskelbiopsien zeigte sich eine Hochregulation der Teilungsgene bei Patienten mit Myositis.

Diskussion:

Proinflammatorische Zytokine lenken die mitochondriale Dynamik zur Teilung und führen zu einer reduzierten Atmungskettenenzymexpression. In Muskelbiopsien fanden sich analoge Veränderungen bei schwerer Muskelentzündung.

Die Daten belegen einen direkten Zusammenhang zwischen Myoinflammation, Modulation mitochondrialer Dynamik und Muskelfaserschädigung. Dies ist für die Entwicklung von Therapiestrategien bei chronischer Muskelentzündung relevant.