Entzündungshemmende Ernährung für PAH Mäuse

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www.nature.com/articles/s41598-019-46331-4

Entzündungshemmende Ernährung reduziert Herz- und Skelettmuskelveränderungen bei PAK-Mäusen
24. Juli 2019 Joana Carvalho, MScby Joana Carvalho, MSc


Eine entzündungshemmende Ernährung mit hohen Anteilen an Protein, Fischöl, der Aminosäure Leucin und Oligosacchariden reduzierte die Veränderungen von Herz und Skelettmuskel in einem weiblichen Mausmodell der pulmonalen arteriellen Hypertonie (PAH), so eine Studie.

Die Ergebnisse der Studie "Entzündungshemmende Ernährung mit hohem Proteinanteil dämpft Herz- und Skelettmuskelveränderungen in einem Modell der pulmonalen arteriellen Hypertonie" wurden in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

PAH ist eine seltene, lebensbedrohliche Erkrankung, die durch eine Verengung der Arterien in der Lunge und morphologische Veränderungen in der rechten Herzkammer verursacht wird, die zu Bluthochdruck und fortschreitendem Rückgang der Herz- und Skelettmuskelfunktion führen.

"Ernährungsinterventionen mit hohem Protein-, Leucin-, Fischöl- und Oligosaccharidspiegel haben nachweislich positive Auswirkungen auf die Atrophie der Skelettmuskulatur in einem Mausmodell von Krebs. Dies ist ein Beweis für eine mögliche Multiorganbehandlung von PAH, bei der sowohl Herz- als auch Skelettmuskelschäden in Kombination angegangen werden können", so die Forscher.

Leucin ist eine Aminosäure (die Bausteine von Proteinen), die in proteinreichen Lebensmitteln (Fleisch, Milchprodukte und einige Hülsenfrüchte) enthalten ist, und ist dafür bekannt, den Muskelabbau zu verlangsamen; Oligosaccharide sind kurze Zuckermoleküle, die in vielen Gemüsesorten vorkommen und eine wichtige Rolle bei der Gesundheit des Magen-Darm-Traktes spielen.

In der Studie untersuchte ein Forscherteam der Universität Wageningen in den Niederlanden die Auswirkungen einer entzündungshemmenden Ernährung, die reich an Proteinen, Fischölen, Leukinen und Oligosacchariden ist, auf die Herz- und Skelettmuskelfunktion in einem weiblichen Mausmodell der induzierten PAH.

Um die Entwicklung von PAH zu induzieren, behandelten die Forscher die Tiere acht Wochen lang mit wöchentlichen Injektionen von Monokrotalin (MCT) - einem natürlichen Pflanzengift, das normalerweise verwendet wird, um ähnliche Symptome wie beim Menschen mit Lungenhochdruck auszulösen.

Weibliche Mäuse wurden nach dem Zufallsprinzip in drei Gruppen eingeteilt:

    Die Scheingruppe (Kontrollgruppe), in der die Tiere nicht mit MCT zur Entwicklung von PAH behandelt wurden, blieb auf einer Standarddiät;
    Die MCT-Gruppe, in der mit MCT behandelte Tiere auf einer Standarddiät blieben;
    Die MCT+NI-Gruppe, in der mit MCT behandelte Tiere eine protein-, fischöl-, leucin- und oligosaccharidreiche Ernährung erhielten, die die gleiche Anzahl an Kalorien wie die Standarddiät hatte.

Die Ergebnisse zeigten, dass Mäuse, die mit MCT behandelt wurden, im Vergleich zu Scheintieren eine Zunahme des Herzgewichts um 7%, eine Zunahme der Dicke der rechten Herzkammer um 13% und eine Zunahme der Gesamtmenge an vernarbtem Gewebe (Fibrose) im Herzen um 60% aufwiesen.

Wichtig ist, dass die experimentelle entzündungshemmende Ernährung den Anstieg des Herzgewichts, die Dicke der rechten Herzkammer und die Menge an vernarbtem Gewebe, die auf den Herzen von MCT-behandelten Tieren zu finden war, milderte.

Microarray und quantitative Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktionsanalysen (qRT-PCR) - zwei Techniken, mit denen Wissenschaftler die Expressionsebenen von Genen - der rechten Herzkammer des Herzens messen, zeigten einen signifikanten Anstieg der Expressionsebenen von Genen, die an der Gewebevernarbung bei MCT-behandelten Tieren beteiligt sind, im Vergleich zur Scheinkontrolle.

Die erhöhte Expression von fibrotischen Genen, die bei MCT-behandelten Mäusen beobachtet wurden, sank signifikant bei Tieren, die mit der entzündungshemmenden Ernährung gefüttert wurden.

Forscher fanden auch, dass, während MCT-behandelte Mäuse eine 22%ige Zunahme der Skelettmuskelatrophie (Schrumpfung) hatten, MCT-behandelte Tiere, die mit der entzündungshemmenden Ernährung gefüttert worden waren, keine Anzeichen von Muskelatrophie zeigten.

Insgesamt "eine Multi-Compound-Ernährungsintervention, die höhere Mengen an Protein, Leucin, Fischöl und Oligosacchariden bereitstellt, schwächte signifikant die Veränderungen des Herz- und Skelettmuskels in einem weiblichen Mausmodell der pulmonalen Hypertonie", sagten die Forscher.

Nach Angaben des Teams "bieten diese Ergebnisse Hinweise für weitere Studien zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Vorbeugung pathophysiologischer Veränderungen bei Lungenhochdruck".
Joana Carvalho, MSc Autorin    
Joana promoviert derzeit in Biomedizin und klinischer Forschung an der Universidade de Lisboa. Sie hat außerdem einen BSc in Biologie und einen MSc in Evolutions- und Entwicklungsbiologie von der Universidade de Lisboa. Ihre Arbeit konzentrierte sich auf die Auswirkungen der nicht-kanonischen Wnt-Signalisierung auf das kollektive Verhalten von Endothelzellen - Zellen, die die Auskleidung von Blutgefäßen ausmachen - die in der Nabelschnur von Neugeborenen zu finden sind.


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