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Fragestellung: Das nicht-secosteroidale Vitamin D Rezeptor Analogon VDRM2 ist ein synthetisch hergestelltes Molekül, welches am selben Rezeptor wie secosteroidales Vitamin D (Calcitriol) bindet. In der folgenden Arbeit bestand das primäre Ziel darin, die Regeneration von traumatisierter Skelettmuskulatur nach Behandlung mit Calcitriol und VDRM2 zu vergleichen.

Methodik: Der linke M. soleus wurde bei 63 männlichen Wistar Ratten in einem offenen Eingriff mittels einer Klemme standardisiert geschädigt. Anschließend erfolgte die intraperitoneale Applikation von entweder 10% Ethanol (Kontrolle; n=21; 2 ml/kg KG pro Tag), Calcitriol (Calcitriol; n=21; 1 µg/kg KG pro Tag) oder VDRM2 (VDRM2; n=21; 1 µg/kg KG pro Tag) an den Tagen 0, 1, 2 und 3 nach Trauma. Nachfolgende Untersuchungen wurden an den Tagen 1, 4 und 14 nach Traumainduktion durchgeführt (n=7 pro Gruppe und Zeitpunkt). Zur Erfassung der funktionellen Muskelregeneration wurde die Muskelkraft durch Provokation von Kurzkontraktion und Tetanie ermittelt. Weiterhin wurde im geschädigten Muskel die Leukozyteninfiltration (CAE), sowie die Zellproliferation (BrdU) analysiert. Histologisch erfolgte die Bestimmung der Muskelgewebefraktion und der Muskelfaserdiameter (HE Färbung), sowie die Muskelapoptose (TUNEL). Angegeben sind Mittelwert ± SEM und Signifikanzniveau (one-way-ANOVA; * p<0,05 vs Kontrolle; ° p<0,05 vs VDRM2).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Analyse der relativen Muskelkraft zeigte 14 Tage nach Trauma einen signifikanten Anstieg der Kurzkontraktion bei der Calcitriol Gruppe verglichen zur Kontrollgruppe ([% zur Gegenseite] Kontrolle: 47±6, VDRM2: 62±5, Calcitriol: 65±4*). Die Tetanie zeigte sich ebenfalls bei der Calcitriolgruppe verglichen zur Kontrolle am 14. Tag nach Trauma erhöht ([% zur Gegenseite] Kontrolle: 48±9, VDRM2: 57±6, Calcitriol: 55±6). Die lichtmikroskopische Analyse ergab, dass die Calcitriol- sowie VDRM2-Behandlung im Vergleich zur Kontrollgruppe 4 Tage nach dem Trauma zu einem signifikanten Anstieg der Proliferation führten ([Zellen/Gesichtsfeld] Kontrolle: 24±3, VDRM2: 45±4*, Calcitriol: 53±6*). Die Muskelzellapoptose reduzierte sich am 4. Tag nur bei der Calcitriolgruppe signifikant im Vergleich zur Kontrolle ([Zellen/Gesichtsfeld] Kontrolle: 22±2, VDRM2: 20±2, Calcitriol: 16±1*). Die Quantifizierung der Muskelfaserdiameter ergab, dass die Calcitriolgruppe am 14. Tag signifikant höhere Werte im Vergleich zur VDRM2- und Kontrollgruppe aufwies ([µm] Kontrolle: 61±6, VDRM2: 63±5, Calcitriol: 77±3*°). Unterschiede bei der Muskelgewebefraktion und der lokalen Leukozyteninfiltration konnten zwischen den Gruppen nicht nachgewiesen werden.

Es lässt sich zusammenfassen, dass Calcitriol ein zelluläres "turnover" nach Muskeltrauma induziert i.S. einer erhöhten Proliferation und reduzierter Apoptose. Diese Ereignisse gehen zu einem späteren Zeitpunkt mit einem Anstieg der Muskelkraft und des Muskelfaserdiameters einher. VDRM2 zeigt eine ähnliche Kinetik wie Calcitriol, kann aber die regenerative Potenz von Calcitriol nicht erreichen.