Mobilisierung von Muskelproteinen zur Aufrechterhaltung der metabolischen Homöostase nach Ileozökalresektion bei Mäusen

Einleitung & Ziel: Die Resektion von Darmabschnitten und ein daraus entstandenes Kurzdarmsyndrom (KDS) können zu Darmversagen oder – bei oraler Autonomie – zu Darminsuffizienz führen. Mangelernährung und Sarkopenie sind dabei häufige Komplikationen. Bei Patienten wurde der Verlust von Muskelmasse bei gleichzeitigem Funktionserhalt beobachtet. In der vorliegenden Studie wurde der Beitrag des Muskelgewebes zur Aufrechterhaltung der metabolischen Homöostase an einem murinen, oral kompensierten KDS-Modell untersucht.

Methodik: Männliche C57BL/6J-Mäuse wurden einer 40% Ileozökalresektion (ICR) oder einer Transsektion des Darms ohne Resektion (Sham) mit End-zu-End-Anastomose unterzogen. Die Futtermenge, das Gewicht und die Griffkraft der Tiere wurden regelmäßig ermittelt. Außerdem wurden in Stoffwechselkäfigen die Stickstoffbilanz (N-BAL) und der Gesamtenergieverbrauch (TEE) bestimmt. Das Muskelvolumen wurde mittels Magnetresonanztomographie erfasst und es wurden Plasma, Muskel- und Urinkonzentrationen von Entzündungsmarkern und Metaboliten analysiert.

Ergebnis: Die Mäuse verloren modellspezifisch nach einer ICR 15% des Ausgangsgewichts (p<0,001) und wiesen signifikant erhöhte Stuhlwasseranteile im Vergleich zur Sham Gruppe auf (p<0,0001). Die Futtermenge und TEE waren gegenüber der Sham-Gruppe nicht reduziert, wohingegen die N-BAL niedrigere Werte aufwies (p<0,0001). Insgesamt befanden sich die Tiere mit KDS in einem metabolischen Gleichgewicht (Elektrolytstatus, Bilirubin, Glukose, Aminosäuren, Cholesterol), lediglich die Albumin-Werte waren geringer im Vergleich zur Sham Gruppe (p<0,001). Die Griffkraft der ICR Tiere war gegenüber den Sham Tieren nur an Tag 13 erniedrigt (p<0,05), während das Muskelvolumen bereits an Tag 6 nach der OP verringert war (p<0,05). Außerdem waren Marker für Proteinabbau (1- und 3-Methylhistidin) bei den ICR Mäusen im Urin (p<0,03) und Muskel (p=0,05) transient erhöht.

Schlussfolgerung: Eine ICR führt bei Mäusen neben der erwarteten Gewichtsreduktion zu einer Mobilisierung von Muskelproteinen, die möglicherweise für die stabile metabolische Situation der Tiere trotz KDS verantwortlich sind. In der humanen Situation sollte der Muskelstatus daher engmaschig überwacht werden, um einem Muskelschwund und Funktionsverlust rechtzeitig entgegenwirken zu können.

Publication History

Article published online:
04 September 2025