Neue Studie öffnet Klappe zu den vorbeugenden Behandlungen für Zwerchfellhernie

Zwerchfellhernie (CDH) ist nicht so weithin bekannt wie Muskeldystrophie und zystische Fibrose, aber wie sie ist es ein lebensbedrohender Geburtsschaden und ist gerade als Common. Auftretend in einem in 3.000 Geburten, veranlaßt CDH die Eingeweide und die Leber, durch eine defekte Membran und in den Brustraum hervorzustehen, in dem sie die Lungen behindern.

Obgleich viele genetischen Veränderungen mit CDH verbunden worden sind, ist eine neue Studie von der University of Utah-Medizinischen Fakultät die erste, zum einer Verbindung zwischen genetischer Variante und einer physiologischen Vorrichtung zu demonstrieren, die Defekte in der Membran verursacht. Die Forschung zeigt auf eine entscheidende Rolle für Bindegewebe in CDH und im Führen der normalen Entwicklung der Membran. Diese Ergebnisse werden Am 25. März 2015, in der Natur-Genetik veröffentlicht.

Forschung so könnte Ärzten erklären als und wie CDH in der fötalen Entwicklung auftritt und die Klappe zu den vorbeugenden Behandlungen öffnen. „Wir erfuhren, dass diese Defekte wirklich früh - viel früher dachten als vorher geschehen,“ sagt Gabrielle Kardon, Ph.D., außerordentlicher Professor der Humangenetik und Projektleiter auf der Studie. Sie betonte dort ist aktuell keine therapeutischen Interventionen, zum von CDH zu verhindern, und sogar mit dem chirurgischen Ändern der Membranen beendet CDH „still Hälfte des Ansprechens der betroffenen Babys“ - der 50-Prozent-Mortalitätsrate mit dieser Bedingung. Ihr Labor wird balanciert, um zu prüfen, ob Drogen den Geburtsschaden in den Tierbaumustern verhindern können.

Die Studie fing mit einer Entwicklungsfrage an: wie wird die Membran als der Embryo wächst aufgebaut? Die Membran ist der einzige wesentliche Skelettmuskel. Es ist für die Atmung notwendig und tritt als eine Sperre auf, die die Leber und die Eingeweide vom Inneren und von den Lungen sich trennt. Während es gewusst hat, dass die reife Membran aus einem gewölbten Muskel verfasst wird, der durch Bindegewebe umgeben wird, das zu den Sehnen und zu den Knochen befestigt, wie die Membran sich entwickelt, ist ein Geheimnis gewesen. Die Forscher versahen genetisch verschiedene Zellbevölkerungen in den Mäusen, eine Technik mit Warnschild, die verwendet wurde, um sichtbar zu machen, wie die Zellen zusammen kommen, die Membran zu machen. Überraschend fanden sie, dass die Bindegewebezellen Taste sind: sie senden molekulare Signale, die den Muskelzellen mitteilen, wie man richtig zusammenbaut.

Wenn Bindegewebe für die normale Entwicklung der Membran wichtig ist, würde es auch in CDH miteinbezogen möglicherweise. „Wir haben viele Daten vorschlagend, dass CDH an den genetischen Veränderungen liegt,“ sagen Kardon. „Aber es gibt keine Zeile, welche anschließt die genetische Veränderung an den Membrandefekt.“ Das Team sah, dass in den Mäusen, die Bindegewebezellen der Membran ein Gen ausdrückten, Gata4. Veränderungen in diesem gleichen Gen sind stark mit CDH in den Menschen aufeinander bezogen worden. Dieses schlug vor, dass genetische Defekte innerhalb des Bindegewebes möglicherweise eine Ursache von CDH wären.

Sie prüften ihre Hypothese, indem sie das Gen Gata4 in den Bindegewebezellen zum Schweigen brachten und beobachteten, wie dieser Entwicklung beeinflußte. Auf jeden Fall in, welchen das Gen Gata4 „heraus geklopft wurde,“ entwickelte die Maus eine Hernie in seiner Membran.

Aber wie bildet sich die Hernie? Überraschend entwickelten sich die Hernien nicht von einem Loch in der Membran, wie angenommen wurde. Ohne Gata4 im Bindegewebe, entwickelt sich Muskel unvollständig - eine lokalisierte Region erstellend, die völlig vom Bindegewebe gemacht wird. Während die wachsende Leber auf diese Schwachstelle drückt, gibt die Membran schließlich nach und die Leber baucht durch aus.

Ihre genetischen Studien, unterstützt durch die Computerbaumuster, die gemeinsam mit Bioengineers gemacht werden, zeigen, dass CDH sich nur entwickelt, wenn eine schwächere Region des Bindegewebes durch stärkeres Muskelgewebe umgeben wird; unerwarteterweise entwickelten die Membranen, die völlig vom Bindegewebe gemacht wurden, nicht Hernien. Diese Ergebnisse zeigen, dass kleine Defekte in der Muskelentwicklung zu die Hernien führen und möglicherweise das zugrunde liegende Problem regelnd zugänglicher machen. „Unter Verwendung unseres Tierbaumusters von CDH, sind wir jetzt in einer erstklassigen Lage, Therapien zu prüfen und Hoffnung für CDH-Patienten zur Verfügung stellen,“ sagt Kardon.

Quelle: University of Utah-Medizinische Fakultät

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