Dystrophic Pathology in the Intrinsic and Extrinsic Laryngeal Muscles in themdxMouse

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Abstract

Objective:

This study aimed to characterize the laryngeal muscles in the mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy (DMD).

Design:

Pathology was analyzed in the intrinsic and extrinsic laryngeal muscles from mdx mice and compared with other mdx muscle groups and with muscles from age-matched normal control mice.

Setting:

In DMD, a dystrophin protein deficiency causes skeletal muscle breakdown. However, some muscle groups, such as the extraocular muscles, are spared from damage. Characterizing other unaffected muscles may form the basis for developing new therapies to alleviate muscle breakdown in DMD.

Methods:

Extraocular, diaphragm, tibialis anterior, intrinsic laryngeal, and extrinsic laryngeal muscles were collected from normal (C57Bl/10ScSn) and dystrophic (mdx) mice and analyzed histopathologically.

Main Outcome Measures:

The extent of pathology was determined by analyzing centrally nucleated muscle fibres, the percentage of necrotic tissue, and uptake of Evan's blue dye into muscle fibres. Expression levels of dystrophin and its related proteins, β-dystroglycan, utrophin, and caveolin-3, were analyzed by immunofluorescence.

Results:

The mdx cricothyroid and extrinsic laryngeal muscles had levels of pathology similar to those of the diaphragm and hindlimb muscles, whereas the remaining intrinsic laryngeal muscles showed very mild pathology. Expression of dystrophin, β-dystroglycan, and utrophin did not differ between mdx muscle groups. Although caveolin-3 was upregulated in all mdx muscles compared with those from normal mice, this upregulation was significantly higher in the mdx extraocular muscles.

Conclusions:

With the exception of the cricothyroid, the intrinsic laryngeal muscles may be useful for comparison with the extraocular muscles to identify characteristics that spare them from disease pathology despite a dystrophin deficiency.

OBJECTIF:

L'étude avait pour but de caractériser les muscles du larynx dans le modàle murin mdx de la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD).

TYPE D'éTUDE:

Nous avons d'abord examiné des muscles intrinsàques et extrinsàques du larynx, prélevés sur des souris mdx, puis nous les avons comparés avec d'autres groupes de muscles mdx et des muscles de souris témoins, normales, appariées selon l'âge.

CONTEXTE:

Dans la DMD, la dégénérescence des muscles squelettiques est causée par un déficit en une protéine, la dystrophine. Toutefois, certains groupes de muscles, comme les muscles extraoculaires, sont épargnés. La caractérisation d'autres muscles épargnés pourrait former la base de nouveaux traitements visant è atténuer la dégénérescence musculaire observée dans la DMD.

MéTHODE:

Des muscles extraoculaires, des diaphragmes, des muscles jambiers antérieurs ainsi que des muscles intrinsàques et extrinsàques du larynx ont été prélevés sur des souris normales (C57Bl/10ScSn) et des souris atteintes de dystrophie (mdx), puis soumis è un examen histopathologique.

PRINCIPAUX CRITàRES D'éVALUATION:

L'étendue de la maladie a été déterminée è partir de l'examen de fibres musculaires è noyau central, du pourcentage de tissu nécrosé et de la prise du bleu d'Evan dans les fibres musculaires. Le degré d'expression de la dystrophine et de ses protéines connexes: la bêta-dystroglycane, l'utrophine et la cavéoline-3, a été établi par immunofluorescence.

RéSULTATS:

Les muscles crycothyroïdiens et les muscles extrinsàques du larynx mdx présentaient des degrés d'atteinte comparables è ceux du diaphragme et des muscles des pattes arriàre, tandis que les autres muscles intrinsàques du larynx étaient tràs peu touchés par la maladie. Il n'y avait pas de différence quant au degré d'expression de la dystrophine, de la bêta-dystroglycane et de l'utrophine entre les groupes de muscles mdx. Bien qu'une régulation è la hausse du nombre de récepteurs de la cavéoline-3 ait été observée dans tous les muscles mdx par rapport aux muscles provenant de souris normales, cette régulation positive était particuliàrement marquée dans les muscles extraoculaires mdx.

CONCLUSIONS:

À l'exception du muscle crycothyroïdien, les muscles intrinsàques du larynx peuvent se montrer utiles dans les comparaisons avec les muscles extraoculaires afin de cerner les caractéristiques qui les protàgent de la maladie, et ce, malgré un déficit en dystrophine.

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