Aktuelle Neurologie 2009; 36 - V379
DOI: 10.1055/s-0029-1238494

Pathomechanismen der sporadic Inclusion Body Myositis: knock-down von Amyloid Precursor Protein reduziert entzündlichen Zellstress in Muskelzellen

K Steiner 1, C Fokken 1, K Barthel 1, J Schmidt 1
  • 1Göttingen

Die Pathologie der sporadischen Einschlusskörperchenmyositis sporadic Inclusion Body Myositis (sIBM) ist zum einen charakterisiert durch eine entzündliche Reaktion der Muskelfasern mit einer Hochregulation von Chemokinen und Zytokinen, zum anderen durch eine β-Amyloid-assoziierte Degeneration. Neue Daten belegen einen Zusammenhang zwischen diesen Abläufen, jedoch sind die molekularen Mechanismen noch unzureichend verstanden. Hierbei kommen insbesondere wechselseitige Verstärkungen zwischen der Expression des Vorläufermoleküles von β-Amyloid, dem Amyloid Precursor Protein (APP), und intrazellulärem Zellstress in Betracht.

Mittels siRNA wurde in einer humanen Myoblastenzelllinie sowie in primären Myotubenkulturen ein knock-down von APP etabliert. Zellstress wurde durch Inkubation der Muskelzellen mit den pro-inflammatorischen Zytokinen IL-1β und IFN-γ induziert. Mittels quantitativer (real-time)-PCR, Immunzytochemie, Western Blot bzw. Durchflusszytometrie (FACS) wurde die Expression relevanter Marker für Degeneration (APP, β-Amyloid), Entzündung (IL-1β, CXCL-9), Zellstress (Nitrotyrosin, αB-Crystallin) und Zelltod (Propidiumiodid, Annexin-V, 7-AAD) untersucht.

In allen Muskelzellen war eine basale Expression von APP nachweisbar. Die Inkubation mit den Zytokinen IL-1β und IFN-γ bewirkte eine deutliche Hochregulation der Expression von APP mit nachfolgender Akkumulation von β-Amyloid. Sowohl in Myoblasten als auch in ausdifferenzierten Myotuben wurde ein effizienter knock-down von APP mit entsprechend reduzierter mRNA- und Proteinexpression erzielt, ohne hierdurch die Vitalität der Muskelzellen zu beeinträchtigen. Die Zytokin-bedingte Überexpression von APP, die Akkumulation von β-Amyloid und der nachfolgende Zelltod waren nach APP-knock-down im Vergleich zu einer Kontroll-siRNA deutlich reduziert. Die Hochregulation von IL-1β sowie von CXCL-9 blieb in den Muskelzellen nach APP-knock-down unverändert.

Zusammengefasst unterstützen die Daten die Hypothese, dass Entzündung im Muskel eine β-Amyloid-assoziierte Degeneration triggern kann. Hierbei kann knock-down von APP durch Reduktion des IL-1β-vermittelten Zellstress einen protektiven Effekt auf Muskelzellen haben. Diese Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Pathomechanismen der sIBM bei.