Skip to main content
Erschienen in: Gefässchirurgie 2/2014

01.03.2014 | Translationale Forschung

Die Maus als Modell für die Grundlagenforschung bei Marfan-Syndrom

verfasst von: S. Schwill, P.N. Robinson, P. Seppelt, M. Karck, Prof. Dr. K. Kallenbach

Erschienen in: Gefässchirurgie | Ausgabe 2/2014

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Das Marfan-Syndrom ist mit einer Inzidenz von 2–3 Patienten auf 10.000 Geburten eine seltene hereditäre, systemische Bindegewebsstörung. Marfan-Patienten sind durch die Ausbildung von Aneurysmen der Aorta und durch spontane Aortendissektionen gefährdet. Das primäre Ziel bei der Therapie ist die Prävention von lebensbedrohlichen kardiovaskulären Ereignissen. Die Pathogenese der Aortenerkrankung ist nicht abschließend geklärt. Für die Entwicklung neuer Therapieansätze ist eine detaillierte Erforschung der Pathophysiologie vor allem auf molekularer Ebene notwendig. Aus ethischen Überlegungen ist für die Entwicklung experimenteller Therapieansätze ein präklinisches Modell sinnvoll. Hauptanspruch an das Modell ist die Imitation der humanen Pathologie für eine möglichst genaue Translation von Modell zu Mensch. Der vorliegende Beitrag stellt ein Mausmodell des Marfan-Syndroms vor. Die mgR/mgR-Maus zeigt auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene phänotypische Manifestationen des Marfan-Syndroms. Damit ermöglicht die mgR/mgR-Maus ein besseres Verständnis der Pathophysiologie und die Entwicklung neuer Therapieansätze zur Behandlung der kardiovaskulären Manifestationen des Marfan-Syndroms.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bekeredjian R, Chen S, Frenkel PA et al (2003) Ultrasound-targeted microbubble destruction can repeatedly direct highly specific plasmid expression to the heart. Circulation 108:1022–1026PubMedCrossRef Bekeredjian R, Chen S, Frenkel PA et al (2003) Ultrasound-targeted microbubble destruction can repeatedly direct highly specific plasmid expression to the heart. Circulation 108:1022–1026PubMedCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Bunton TE, Biery NJ, Myers L et al (2001) Phenotypic alteration of vascular smooth muscle cells precedes elastolysis in a mouse model of Marfan syndrome. Circ Res 88:37–43PubMedCrossRef Bunton TE, Biery NJ, Myers L et al (2001) Phenotypic alteration of vascular smooth muscle cells precedes elastolysis in a mouse model of Marfan syndrome. Circ Res 88:37–43PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Carley ME, Schaffer J (2000) Urinary incontinence and pelvic organ prolapse in women with Marfan or Ehlers Danlos syndrome. Am J Obstet Gynecol 182:1021–1023PubMedCrossRef Carley ME, Schaffer J (2000) Urinary incontinence and pelvic organ prolapse in women with Marfan or Ehlers Danlos syndrome. Am J Obstet Gynecol 182:1021–1023PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Detaint D, Faivre L, Collod-Beroud G et al (2010) Cardiovascular manifestations in men and women carrying a FBN1 mutation. Eur Heart J 31:2223–2229PubMedCrossRef Detaint D, Faivre L, Collod-Beroud G et al (2010) Cardiovascular manifestations in men and women carrying a FBN1 mutation. Eur Heart J 31:2223–2229PubMedCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Dietz HC, Cutting GR, Pyeritz RE et al (1991) Marfan syndrome caused by a recurrent de novo missense mutation in the fibrillin gene. Nature 352:337–339PubMedCrossRef Dietz HC, Cutting GR, Pyeritz RE et al (1991) Marfan syndrome caused by a recurrent de novo missense mutation in the fibrillin gene. Nature 352:337–339PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Donnelly RT, Pinto NM, Kocolas I, Yetman AT (2012) The immediate and long-term impact of pregnancy on aortic growth rate and mortality in women with marfan syndrome. J Am Coll Cardiol 60:224–229PubMedCrossRef Donnelly RT, Pinto NM, Kocolas I, Yetman AT (2012) The immediate and long-term impact of pregnancy on aortic growth rate and mortality in women with marfan syndrome. J Am Coll Cardiol 60:224–229PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Gott VL, Greene PS, Alejo DE et al (1999) Replacement of the aortic root in patients with Marfan’s syndrome. N Engl J Med 340:1307–1313PubMedCrossRef Gott VL, Greene PS, Alejo DE et al (1999) Replacement of the aortic root in patients with Marfan’s syndrome. N Engl J Med 340:1307–1313PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Greenland P, Knoll MD, Stamler J et al (2003) Major risk factors as antecedents of fatal and nonfatal coronary heart disease events. JAMA 290:891–897PubMedCrossRef Greenland P, Knoll MD, Stamler J et al (2003) Major risk factors as antecedents of fatal and nonfatal coronary heart disease events. JAMA 290:891–897PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Guo G, Booms P, Halushka M et al (2006) Induction of macrophage chemotaxis by aortic extracts of the mgR Marfan mouse model and a GxxPG-containing fibrillin-1 fragment. Circulation 114:1855–1862PubMedCrossRef Guo G, Booms P, Halushka M et al (2006) Induction of macrophage chemotaxis by aortic extracts of the mgR Marfan mouse model and a GxxPG-containing fibrillin-1 fragment. Circulation 114:1855–1862PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Guo G, Ott CE, Grünhagen J et al (2013) Indomethacin prevents the progression of thoracic aortic aneurysm in Marfan syndrome mice. Aorta 1:5–12 Guo G, Ott CE, Grünhagen J et al (2013) Indomethacin prevents the progression of thoracic aortic aneurysm in Marfan syndrome mice. Aorta 1:5–12
11.
Zurück zum Zitat Hartner A, Eifert T, Haas CS et al (2004) Characterization of the renal phenotype in a mouse model of Marfan syndrome. Virchows Arch 445:382–388PubMedCrossRef Hartner A, Eifert T, Haas CS et al (2004) Characterization of the renal phenotype in a mouse model of Marfan syndrome. Virchows Arch 445:382–388PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Hirata K, Triposkiadis F, Sparks E et al (1991) The Marfan syndrome: abnormal aortic elastic properties. J Am Coll Cardiol 18:57–63PubMedCrossRef Hirata K, Triposkiadis F, Sparks E et al (1991) The Marfan syndrome: abnormal aortic elastic properties. J Am Coll Cardiol 18:57–63PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Hollister DW, Godfrey M, Sakai LY, Pyeritz RE (1990) Immunohistologic abnormalities of the microfibrillar-fiber system in the Marfan syndrome. N Engl J Med 323:152–159PubMedCrossRef Hollister DW, Godfrey M, Sakai LY, Pyeritz RE (1990) Immunohistologic abnormalities of the microfibrillar-fiber system in the Marfan syndrome. N Engl J Med 323:152–159PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Judge DP, Biery NJ, Keene DR et al (2004) Evidence for a critical contribution of haploinsufficiency in the complex pathogenesis of Marfan syndrome. J Clin Invest 114:172–181PubMedCentralPubMedCrossRef Judge DP, Biery NJ, Keene DR et al (2004) Evidence for a critical contribution of haploinsufficiency in the complex pathogenesis of Marfan syndrome. J Clin Invest 114:172–181PubMedCentralPubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Kallenbach K, Baraki H, Khaladj N et al (2007) Aortic valve-sparing operation in Marfan syndrome: what do we know after a decade? Ann Thorac Surg 83:S764–S768 (discussion S785–S790)PubMedCrossRef Kallenbach K, Baraki H, Khaladj N et al (2007) Aortic valve-sparing operation in Marfan syndrome: what do we know after a decade? Ann Thorac Surg 83:S764–S768 (discussion S785–S790)PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Kallenbach K, Schwill S, Karck M (2011) Modern aortic surgery in Marfan syndrome – 2011. Herz 36:505–512PubMedCrossRef Kallenbach K, Schwill S, Karck M (2011) Modern aortic surgery in Marfan syndrome – 2011. Herz 36:505–512PubMedCrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat Loeys BL, Dietz HC, Braverman AC et al (2010) The revised Ghent nosology for the Marfan syndrome. J Med Genet 47:476–485PubMedCrossRef Loeys BL, Dietz HC, Braverman AC et al (2010) The revised Ghent nosology for the Marfan syndrome. J Med Genet 47:476–485PubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Marque V, Kieffer P, Gayraud B et al (2001) Aortic wall mechanics and composition in a transgenic mouse model of Marfan syndrome. Arterioscler Thromb Vasc Biol 21:1184–1189PubMedCrossRef Marque V, Kieffer P, Gayraud B et al (2001) Aortic wall mechanics and composition in a transgenic mouse model of Marfan syndrome. Arterioscler Thromb Vasc Biol 21:1184–1189PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Milewicz DM, Urban Z, Boyd C (2000) Genetic disorders of the elastic fiber system. Matrix Biol 19:471–480PubMedCrossRef Milewicz DM, Urban Z, Boyd C (2000) Genetic disorders of the elastic fiber system. Matrix Biol 19:471–480PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Milewicz DM, Dietz HC, Miller DC (2005) Treatment of aortic disease in patients with Marfan syndrome. Circulation 111:e150–e157PubMedCrossRef Milewicz DM, Dietz HC, Miller DC (2005) Treatment of aortic disease in patients with Marfan syndrome. Circulation 111:e150–e157PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Mimoun L, Detaint D, Hamroun D et al (2011) Dissection in Marfan syndrome: the importance of the descending aorta. Eur Heart J 32:443–449PubMedCrossRef Mimoun L, Detaint D, Hamroun D et al (2011) Dissection in Marfan syndrome: the importance of the descending aorta. Eur Heart J 32:443–449PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Murdoch JL, Walker BA, Halpern BL et al (1972) Life expectancy and causes of death in the Marfan syndrome. N Engl J Med 286:804–808PubMedCrossRef Murdoch JL, Walker BA, Halpern BL et al (1972) Life expectancy and causes of death in the Marfan syndrome. N Engl J Med 286:804–808PubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Nistala H, Lee-Arteaga S, Carta L et al (2010) Differential effects of alendronate and losartan therapy on osteopenia and aortic aneurysm in mice with severe Marfan syndrome. Hum Mol Genet 19:4790–4798PubMedCentralPubMedCrossRef Nistala H, Lee-Arteaga S, Carta L et al (2010) Differential effects of alendronate and losartan therapy on osteopenia and aortic aneurysm in mice with severe Marfan syndrome. Hum Mol Genet 19:4790–4798PubMedCentralPubMedCrossRef
26.
Zurück zum Zitat Pereira L, Andrikopoulos K, Tian J et al (1997) Targetting of the gene encoding fibrillin-1 recapitulates the vascular aspect of Marfan syndrome. Nat Genet 17:218–222PubMedCrossRef Pereira L, Andrikopoulos K, Tian J et al (1997) Targetting of the gene encoding fibrillin-1 recapitulates the vascular aspect of Marfan syndrome. Nat Genet 17:218–222PubMedCrossRef
27.
Zurück zum Zitat Pereira L, Lee SY, Gayraud B et al (1999) Pathogenetic sequence for aneurysm revealed in mice underexpressing fibrillin-1. Proc Natl Acad Sci U S A 96:3819–3823PubMedCentralPubMedCrossRef Pereira L, Lee SY, Gayraud B et al (1999) Pathogenetic sequence for aneurysm revealed in mice underexpressing fibrillin-1. Proc Natl Acad Sci U S A 96:3819–3823PubMedCentralPubMedCrossRef
28.
Zurück zum Zitat Pyeritz RE, McKusick VA (1979) The Marfan syndrome: diagnosis and management. N Engl J Med 300:772–777PubMedCrossRef Pyeritz RE, McKusick VA (1979) The Marfan syndrome: diagnosis and management. N Engl J Med 300:772–777PubMedCrossRef
29.
Zurück zum Zitat Pyeritz RE (2009) Marfan syndrome: 30 years of research equals 30 years of additional life expectancy. Heart 95:173–175PubMedCrossRef Pyeritz RE (2009) Marfan syndrome: 30 years of research equals 30 years of additional life expectancy. Heart 95:173–175PubMedCrossRef
30.
Zurück zum Zitat Radonic T, Witte P de, Groenink M et al (2012) Inflammation aggravates disease severity in Marfan syndrome patients. PLoS One 7:e32963. doi:10.1371/journal.pone.0032963PubMedCentralPubMedCrossRef Radonic T, Witte P de, Groenink M et al (2012) Inflammation aggravates disease severity in Marfan syndrome patients. PLoS One 7:e32963. doi:10.1371/journal.pone.0032963PubMedCentralPubMedCrossRef
31.
Zurück zum Zitat Ramirez F, Gayraud B, Pereira L (1999) Marfan syndrome: new clues to genotype-phenotype correlations. Ann Med 31:202–207PubMedCrossRef Ramirez F, Gayraud B, Pereira L (1999) Marfan syndrome: new clues to genotype-phenotype correlations. Ann Med 31:202–207PubMedCrossRef
32.
Zurück zum Zitat Schwill S, Seppelt P, Grünhagen J et al (2013) The fibrillin-1 hypomorphic mgR/mgR murine model of Marfan syndrome shows severe elastolysis in all segments of the aorta. J Vasc Surg 57:1628–1636PubMedCrossRef Schwill S, Seppelt P, Grünhagen J et al (2013) The fibrillin-1 hypomorphic mgR/mgR murine model of Marfan syndrome shows severe elastolysis in all segments of the aorta. J Vasc Surg 57:1628–1636PubMedCrossRef
33.
Zurück zum Zitat Schwill S (2013) Charakterisierung der Fibrillin-1-defizienten Maus (mgR/mgR) und Etablierung der in vivo Transplantation von adenoviral transduzierten Aorten im Mausmodell für die Gentherapie des Marfan-Syndroms Med. Dissertation, Universität Heidelberg Schwill S (2013) Charakterisierung der Fibrillin-1-defizienten Maus (mgR/mgR) und Etablierung der in vivo Transplantation von adenoviral transduzierten Aorten im Mausmodell für die Gentherapie des Marfan-Syndroms Med. Dissertation, Universität Heidelberg
34.
Zurück zum Zitat Segura AM, Luna RE, Horiba K et al (1998) Immunohistochemistry of matrix metalloproteinases and their inhibitors in thoracic aortic aneurysms and aortic valves of patients with Marfan’s syndrome. Circulation 98:II331–II337 (discussion II337–II338)PubMed Segura AM, Luna RE, Horiba K et al (1998) Immunohistochemistry of matrix metalloproteinases and their inhibitors in thoracic aortic aneurysms and aortic valves of patients with Marfan’s syndrome. Circulation 98:II331–II337 (discussion II337–II338)PubMed
35.
Zurück zum Zitat Stheneur C, Faivre L, Collod-Beroud G et al (2011) Prognosis factors in probands with an FBN1 mutation diagnosed before the age of 1 year. Pediatr Res 69:265–270PubMedCrossRef Stheneur C, Faivre L, Collod-Beroud G et al (2011) Prognosis factors in probands with an FBN1 mutation diagnosed before the age of 1 year. Pediatr Res 69:265–270PubMedCrossRef
36.
Zurück zum Zitat Westenberg JJ, Scholte AJ, Vaskova Z et al (2011) Age-related and regional changes of aortic stiffness in the marfan syndrome: assessment with velocity-encoded MRI. J Magn Reson Imaging 34:526–531PubMedCrossRef Westenberg JJ, Scholte AJ, Vaskova Z et al (2011) Age-related and regional changes of aortic stiffness in the marfan syndrome: assessment with velocity-encoded MRI. J Magn Reson Imaging 34:526–531PubMedCrossRef
37.
Zurück zum Zitat Xiong W, Knispel RA, Dietz HC et al (2008) Doxycycline delays aneurysm rupture in a mouse model of Marfan syndrome. J Vasc Surg 47:166–172 (discussion 172)PubMedCrossRef Xiong W, Knispel RA, Dietz HC et al (2008) Doxycycline delays aneurysm rupture in a mouse model of Marfan syndrome. J Vasc Surg 47:166–172 (discussion 172)PubMedCrossRef
38.
Zurück zum Zitat Zaradzki M, Arif R, Schwill S et al (2013) AP-1 decoy oligodeoxynucleotide inhibition of matrix metalloproteinase expression in vascular smooth muscle cells of fibrillin-1-deficient mgR/mgR-mice. Thorac Cardiovasc Surg 61:OP92CrossRef Zaradzki M, Arif R, Schwill S et al (2013) AP-1 decoy oligodeoxynucleotide inhibition of matrix metalloproteinase expression in vascular smooth muscle cells of fibrillin-1-deficient mgR/mgR-mice. Thorac Cardiovasc Surg 61:OP92CrossRef
Metadaten
Titel
Die Maus als Modell für die Grundlagenforschung bei Marfan-Syndrom
verfasst von
S. Schwill
P.N. Robinson
P. Seppelt
M. Karck
Prof. Dr. K. Kallenbach
Publikationsdatum
01.03.2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Gefässchirurgie / Ausgabe 2/2014
Print ISSN: 0948-7034
Elektronische ISSN: 1434-3932
DOI
https://doi.org/10.1007/s00772-013-1294-6

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2014

Gefässchirurgie 2/2014 Zur Ausgabe

Update Gefäßmedizin

Diabetischer Fuß

Mitteilungen der Gesellschaften

Mitteilungen der ÖGG

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.