HMB-Nahrungsergänzungsmittel steigert Muskelkraft und Mitochondrienfunktion in schwerem Muskeldystrophie-Modell

Duchenne-Muskeldystrophie gehört zu den verheerendsten erblichen Erkrankungen, die die Muskulatur befallen: Sie raubt den Betroffenen die Bewegungsfähigkeit und schädigt schließlich die Atem- und Herzfunktion. Ausgelöst durch Mutationen, die Dystrophin eliminieren, setzt DMD eine Kaskade aus Störungen der Proteinhomöostase, mitochondrialem Versagen, chronischer Entzündung und irreversibler Fibrose in Gang. Obwohl einige Gentherapien bereits in der Klinik eingesetzt werden, besteht nach wie vor ein dringender Bedarf an Interventionen, die Muskelmasse und -funktion über die gesamte Lebenserwartung von Menschen mit DMD erhalten.

Forscher der Victoria University und der University of Melbourne testeten HMB (β-Hydroxy-β-Methylbutyrat) – einen Leucin-Metaboliten, der von Sportlern bereits zur Muskelerhaltung eingesetzt wird – im D2.mdx-Mausmodell, einem genetisch schwerwiegenden DMD-Modell, das den Krankheitsverlauf beim Menschen besser widerspiegelt als das häufig verwendete mdx-Mausmodell. Die Mäuse erhielten HMB in einer Dosis von 1 mg pro Gramm Körpergewicht pro Tag über das Trinkwasser über einen Zeitraum von 8 Wochen; die Beurteilung erfolgte im Alter von 3 und 6 Monaten, was aktiven Entzündungs- bzw. fortgeschrittenen Fibrosestadien der Erkrankung entspricht.

HMB-behandelte Mäuse zeigten eine verbesserte willkürliche Griffstärke, und in isolierten schnell-zuckenden Musculus extensor digitorum longus-Muskeln wurden größere Muskelfasern, ein verringertes Entzündungsinfiltrat sowie eine gesteigerte Kontraktionskraft festgestellt. Auf zellulärer Ebene wiesen Mitochondrien behandelter Tiere einen verbesserten Sauerstoffverbrauch und eine erhöhte ATP-Produktion auf, begleitet von einer gesteigerten Succinatdehydrogenase (Komplex II)-Aktivität – einem Marker der oxidativen Stoffwechselkapazität. Mechanistisch steigerte HMB die Phosphorylierung von p70S6K1 und 4EBP1, kanonischen nachgeschalteten Zielen von mTORC1, was mit einer verstärkten anabolen Signalgebung zur Förderung der Muskelproteinsynthese übereinstimmt. Bemerkenswert ist, dass im langsam-zuckenden Musculus soleus keine signifikanten Effekte festgestellt wurden, was auf fasertypspezifische Reaktionen hindeutet.

Dies ist die erste Studie, die den multi-mechanistischen Nutzen von HMB im schwerwiegenden D2.mdx-Modell nachweist und dabei Muskelstruktur, mitochondriale Biologie und anabole Signalgebung miteinander verbindet. Für ein breiteres Publikum mit Interesse an Langlebigkeit und Muskelerhaltung sind die von HMB aktivierten mTORC1- und mitochondrialen Mechanismen unmittelbar relevant für die altersbedingte Sarkopenie. Einschränkungen umfassen den präklinischen, ausschließlich auf Mäuse ausgerichteten Versuchsrahmen sowie den nur als Abstract verfügbaren Zugang, der eine vollständige methodische Bewertung erschwert.