Urolithin A zeigt Wirkung gegen Muskeldystrophie
Das Fortschreiten der Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) kann bei Mäusen verzögert werden, indem man ihre Nahrung mit Urolithin A ergänzt, so die heute veröffentlichten Ergebnisse. Die Ergebnisse, die in Science Translational Medicine veröffentlicht wurden, wecken die Hoffnung, dass eines Tages neue Behandlungsmöglichkeiten für DMD entwickelt werden könnten, eine unheilbare genetische Erkrankung, die durch fortschreitende Muskeldegeneration gekennzeichnet ist. Etwa 1 von 3500 Jungen wird mit DMD geboren, die sich in der Regel in der Kindheit entwickelt und die Lebenserwartung deutlich verringert.
Die neue Forschung, die am EPFL-Labor für Integrative Systemphysiologie von Professor Johan Auwerx und der Universität Lausanne in Zusammenarbeit mit Forschenden des Schweizer Life-Science-Unternehmens Amazentis durchgeführt wurde, zeigt die Bedeutung der Rolle, die defekte Mitochondrien bei DMD spielen können. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen und produzieren die Energie, die für eine normale Muskelfunktion notwendig ist. Doch Muskelzellen von DMD-Patientinnen und Patienten und von Mäusen, die zur Nachahmung der Krankheit gezüchtet wurden, zeigen signifikante Defekte in der Mitochondrienaktivität, wie die Studie zeigt. Insbesondere zeigen die Muster der Genexpression, dass die Entwicklung von DMD mit einer deutlichen Abnahme der Mitophagie verbunden ist – dem Prozess, auf den sich die Zellen verlassen, um defekte Mitochondrien zu entfernen und zu recyceln und das Energieniveau hoch zu halten.
«Die Duchenne-Muskeldystrophie ist die häufigste tödlich verlaufende genetische Erkrankung, die im Kindesalter diagnostiziert wird und für die es noch keine Heilung gibt», sagt Johan Auwerx. «Unsere Arbeit stellt einen bedeutenden Durchbruch bei der Suche nach neuen therapeutischen Ansätzen für Muskeldystrophien dar.»
Eine natürliche Verbindung namens Urolithin A ist bekannt dafür, die Mitophagie sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen zu aktivieren. Als die Forschenden und Hauptautoren der Studie, Peiling Luan und Davide D'Amico, die DMD-Mäuse nur zehn Wochen lang mit dem Wirkstoff fütterten, sahen sie, wie die Mitophagie-Werte effektiv anstiegen und sich wieder normalisierten. Diese Verbesserung spiegelte sich in einer drastischen Verringerung der Muskelschäden und einer Verbesserung der Muskelgesundheit und -leistung wider. Bei den DMD-Mäusen, denen Urolithin A verabreicht wurde, stieg die Greifkraft um 31 % und die Laufleistung um 45 % im Vergleich zu den unbehandelten Kontrolltieren. Und sie lebten länger – die Überlebensrate stieg um 40 %.
Wichtig für die menschliche Krankheit ist, dass Urolithin A eine schädigende Bedingung, die Fibrose, in den Muskeln des Herzens und des Zwerchfells der DMD-Mäuse um 36 % bzw. 39 % reduzierte. Ähnliche Schäden, die bei DMD-Patientinnen auftreten, führen typischerweise zu tödlichem Herz- oder Atemversagen. Urolithin A war auch in der Lage, die Regeneration von Muskelstammzellen der Maus zu verbessern. Dies ist besonders relevant für die Krankheit beim Menschen, da der Ausbruch von DMD mit der Erschöpfung von funktionellen Stammzellen verbunden ist.
Davide D'Amico, PhD, Projektleiter bei Amazentis und Erstautor der Studie, sagte: «Vor dieser Studie war bekannt, dass der dramatische Verlust der Muskelfunktion bei DMD-Patienten mit mitochondrialen Dysfunktionen verbunden ist. Hier entdeckten wir, dass die Mitophagie, das Entfernen und Recyceln von dysfunktionalen Mitochondrien, eine Schlüsselrolle beim Fortschreiten von DMD spielt, wenn sie gestört ist.»
Chris Rinsch, PhD, Mitbegründer und CEO von Amazentis, sagte: «Die rigorose Wissenschaft, die in Science Translational Medicine veröffentlicht wird, stärkt die wissenschaftliche Evidenz von Urolithin A als potenter Muskel-Funktionsverstärker. Es ist aufregend zu sehen, dass dieser natürliche Metabolit nicht nur gesunde Muskeln unterstützen kann, sondern in der präklinischen Forschung auch vielversprechend bei fortschreitenden Muskelkrankheiten ist.»
