Stecco, Carla et al.: Hyaluronan within fascia in the etiology of myofascial pain

Die Studie von Carla Stecco et al. (2011)¹ untersucht die Rolle von Hyaluronsäure².

Inhalt

Hintergrund und Zielsetzung

Die Ursache (Ätiologie) von myofaszialem Schmerz ist ungeklärt, auch die Frage eines zentralen oder peripheren Ursprungs der Erkrankung.

Für einen zentralen Ursprung der Erkrankung sprechen einerseits Hinweise auf eine Sensibilisierung des Nervensystems und eine gesteigerte Schmerzempfindlichkeit (Hyperalgesie) sowie eine zeitliche Summation von Schmerz in einem bestimmten Bereich. Eine Hypothese geht von einer erleichterten Verarbeitung von Schmerzreizen im zentralen Nervensystem aus, die sich möglicherweise in einer neuronalen Reorganisation in Gehirn, Hirnstamm und Rückenmark manifestiert.³
Die periphere Theorie hingegen geht davon aus, dass myofasziale Schmerzen auf eine Veränderung der Innervationen⁴ oder der Nervenstimulation von Muskeln oder Faszie zurückzuführen sind. Die Faszie wird dabei als propriozeptives⁵ Organ betrachtet, das durch Trauma, Überbeanspruchung oder Operation verändert werden kann.

Es gibt verlässliche Nachweise, dass die Faszie reich an Innervationen, einschließlich Propriozeptoren, ist.⁶ Ebenso sind Gefäß- und Lymphbahnen reichlich vorhanden.⁷ Zum Zeitpunkt der Erstellung der vorliegenden Arbeit zeigen aktuelle Studien⁸ zudem, dass die tiefe Faszie eine mehrschichtige Struktur ist, die aus zwei bis drei Schichten dicht gepackter Kollagenfasern zusammen mit einigen verstreuten elastischen Fasern besteht. Zwischen diesen Faserschichten liegt eine Schicht aus lockerem Bindegewebe.Ziel der vorliegenden Studie ist es, diese Schichten von lockerem Bindegewebe in der tiefen Faszie genau zu untersuchen und insbesondere die Verteilung von Hyaluronsäure (Hyaluronan, HA)⁹ im Zusammenhang mit diesen Strukturen zu untersuchen, da angenommen wird, dass Hyaluronan, das zwischen der tiefen Faszie und dem Muskel (zusätzlich auch im losen Bindegewebe) vorgefunden wird¹⁰, ein sanftes Gleiten dieser Strukturen ermöglicht und damit die normale Funktion der Faszie gewährleistet.

Durchführung der histochemischen¹¹ Untersuchung

Von drei frischen, nicht einbalsamierten Leichen¹² wurden Proben der tiefen Faszie zusammen mit dem darunter liegenden Muskel aus drei verschiedenen Regionen entnommen: aus dem sternalen Ende des M. sternocleidomastoideus (großer Kopfwender)¹³, aus dem M. rectus abdominis (gerader Bauchmuskel) und aus dem M. rectus femoralis (gerader Oberschenkelmuskel).¹⁴ Diese Proben wurden paraffiniert, daraus 10 µm dicke Abschnitte gewonnen und gefärbt¹⁵. Das isolierte Peptid¹⁶ wurde dann biotinyliert (so dass es in der Lage ist, in einer anti-HA-Antikörper-ähnlichen Reaktion zu funktionieren¹⁷) und unter einem Lichtmikroskop¹⁸ beobachtet und digital¹⁹ aufgenommen.

Anmerkungen/Fußnoten

1
Stecco C, Stern R, Porzionato A, Macchi V, Masiero S, Stecco A, and De Caro R.: Hyaluronan within fascia in the etiology of myofascial pain. Surgical and Radiologic Anatomy, December 2011, Volume 33, Issue 10, pp 891–896. Doi: 10.1007/s00276-011-0876-9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21964857 bzw. https://www.researchgate.net/publication/51688372_Hyaluronan_within_fascia_in_the_etiology_of_myofascial_pain. Zugriff: 5.8.2019
2
Hyaluronsäure: nach neuerer Nomenklatur Hyaluronan (HA).[/mfn} im lockeren Bindegewebe der tiefen Faszie als mögliche Erklärung für myofaszialen Schmerzmfn]Myofaszial bedeutet „die Muskeln und Faszien betreffend“. Für das myofasziale Schmerzsyndrom sind lokale Schmerzen des Bewegungsapparats typisch, denen keine rheumatische, entzündliche oder neurologische Ursache zugrunde liegt.
3
Younger JW, Shen YF, Goddard G, and Mackey SC (2010); Chronic myofascial temporomandibular pain is associated with neural abnormalities in the trigeminal and limbic systems. Pain 149:222–228. doi:10.1016/j.pain.2010.01.006.
4
Als Innervation bezeichnet man die funktionelle Versorgung eines Organs, eines Körperteils oder eines Gewebes mit Nervengewebe (Nervenzellen und Nervenfasern). Die Innervation dient der Steuerung von Körpervorgängen durch Reizausübung (Erregung) und Reizwahrnehmung.
5
Proprozeptiv: Wahrnehmungen aus dem eigenen Körper vermittelnd, z. B. aus Muskeln, Sehnen, Gelenken.
6
Graven-Nielsen T, Mense S, and Arendt-Nielsen L (2004): Painful and non-painful pressure sensations from human skeletal muscle. Exp Brain Res 159:273–283. doi:10.1007/s00221-004-1937-7.
Stecco C, Gagey O, Belloni A, Pozzuoli A, Porzionato A, Macchi V, Aldegheri R, De Caro R, and Delmas V (2007): Anatomy of the deep fascia of the upper limb. Second part: study of innervation. Morphologie 91:38–43. doi:10.1016/j.morpho.2007.05.002.
Younger JW, Shen YF, Goddard G, and Mackey SC (2010): Chronic myofascial temporomandibular pain is associated with neural abnormalities in the trigeminal and limbic systems. Pain 149:222–228. doi:10.1016/j.pain.2010.01.006.
Bhattacharya V, Chaudhuri GR, Mishra B, and Kumar U (2011): Demonstration of live lymphatic circulation in the deep fascia and its implication. Eur J Plast Surg 34:99–102. doi:10.1007/ s00238-010-0474-9.
7
Bhattacharya V, Barooah PS, Nag TC, Chaudhuri GR, and Bhattacharya S (2011): Detail microscopic analysis of deep fascia of lower limb and its surgical implication. Indian J Plast Surg 43:135–140.
8
Benetazzo L, Bizzego A, De Caro R, Frigo G, Guidolin D, and Stecco C (2011): 3D reconstruction of the crural and thoracolumbar fasciae. Surg Radiol Anat. doi:10.1007/s00276-010-075-7.
Lancerotto L, Stecco C, Macchi V, Porzionato A, Stecco A, and De Caro R (2011): Layers of the abdominal wall: anatomical investigation of subcutaneous tissue and superficial fascia. Surg Radiol Anat. doi:10.1007/s00276-010-0772-8.
9
Hyaluronsäure hat eine Vielzahl von physiologischen Funktionen im Körper von Säugetieren: als Stoßdämpfer (Synovialflüssigkeit, „Gelenkschmiere“); als Raumfüllungsmittel, das Gewebsturgor (Druck der in einem Gewebe enthaltenen Flüssigkeit) liefert; als Schutzmittel gegen Gefäßkompression (Wharton-Sulze der Nabelschnur: Interzellularsubstanz des gallertigen Bindegewebes der Nabelschnur); als Gleitmittel und als Schutzschild (der die Eizelle umgebende Cumulus oophorus, „Eihügel“).
Hyaluronsäure ist allgegenwärtig, aber besonders häufig zu finden in weichen Bindegeweben, in Geweben, die ein schnelles Wachstum und eine schnelle Entwicklung erfahren, in der Befruchtung, während der Embryogenese (biologischer Prozess, der zur Bildung des Embryos führt, etwa 8 Wochen dauert, mit der Befruchtung der Eizelle beginnt und mit dem Beginn der Fetogenese endet; diese endet mit der Geburt), wann immer Reparatur und Regeneration stattfinden, während der Zellmigration (aktive Bewegung von Körperzellen, z.B. Zellen des Immunsystems), bei der Krebsentstehung und beim bösartigen Fortschreiten.
10
Laurent C, Johnson-Wells G, Helstrom S, Engstrom-Laurent A, and Wells AF (1991): Localization of hyaluronan in various muscular tissues. A morphologic study in the rat. Cell Tissue Res 263:201–205. doi:10.1007/BF00318761.
McCombe D, Brown T, Slavin J, and Morrison WA (2001): The histochemical structure of the deep fascia and its structural response to surgery. J Hand Surg Br 26:89–97. doi:10.1054/ jhsb.2000.0546.
Piehl-Aulin K, Laurent C, Engström-Laurent A, Hellström S, and Henriksson J (1991): Hyaluronan in human skeletal muscle of lower extremity: concentration, distribution, and effect of exercise. J Appl Physiol 71:2493–2498.
11
Die Histochemie ist ein Spezialgebiet der Histologie, das sich mit der Identifikation und Lokalisation biochemischer Substanzen in Zellen und Geweben beschäftigt. Sie bedient sich dabei verschiedener Hilfsmittel, wie z.B. Färbemethoden.
12
Drei Männer im Durchschnittsalter von 71 Jahren.
13
Der M. sternocleidomastoideus ist zweiköpfig. Der mediale Kopf (Caput mediale) entspringt der Vorderfläche des Manubrium sterni, dem am weitesten kranial gelegenen und breitesten Teil des Brustbeins (Sternum). Der laterale Kopf (Caput laterale) entspringt der Vorderfläche des medialen Drittels des Schlüsselbeins (Clavicula). Der gemeinsame Ansatz liegt zum größten Teil an der Lateralseite des Warzenfortsatzes (Processus mastoideus) des Schläfenbeins (Os temporale).
14
Die AutorInnen haben sich für diese drei Muskeln entschieden, weil sie in der Ultraschalluntersuchung eine optimale Datenqualität ermöglichen und weil es sich um spindelförmige (parallelfasrige) Muskeln handelt, die einfach zu lokalisieren und analysieren sind. Als anatomische Orientierungspunkte (übereinstimmend mit der klinischen Untersuchung) nahmen die AutorInnen Proben 2 cm seitlich vom Nabel für den M. rectus abdominis, vom proximalen Viertel des M. rectus femoris und vom distalen Viertel des M. sternocleidomastoideus.
15
Die Proben wurden mit Hämatoxylin-Eosin (H&E), Azan-Mallory, Alcianblau und einem biotinylierten HA-bindenden Protein mit hoher Spezifität für Hyaluronsäure gefärbt.
16
Ein Peptid bezeichnet ein Molekül, das aus Aminosäuren aufgebaut ist, die über Peptidbindungen miteinander verknüpft sind.
17
Biotinylierung bezeichnet den Vorgang der kovalenten Bindung (eine Form der chemischen Bindung, die für den festen Zusammenhalt von Atomen in molekular aufgebauten chemischen Verbindungen verantwortlich ist) von Biotin (Vitamin B7 oder Vitamin H: wasserlösliches Vitamin aus dem B-Komplex) an ein Molekül. Dieser biochemische Vorgang wird im Labor gezielt eingesetzt, um ein Antigen (artfremder Eiweißstoff, der im Körper die Bildung von Antikörpern bewirkt) zu Zwecken der Detektion (Aufspürung) zu markieren. Anschließend macht man sich die starke spezifische Wechselwirkung zwischen Biotin und Avidin, bzw. in dieser Untersuchung Streptavidin, zunutze.
18
DM4500-B Lichtmikroskop (Leica Microsystems, Wetzlar, Deutschland).
19
Mit einer Digitalkamera (DFC 480, Leica Microsystems) in Vollfarbe (24 Bit).

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Hintergrund und Zielsetzung

Durchführung der histochemischen11Die Histochemie ist ein Spezialgebiet der Histologie, das sich mit der Identifikation und Lokalisation biochemischer Substanzen in Zellen und Geweben beschäftigt. Sie bedient sich dabei verschiedener Hilfsmittel, wie z.B. Färbemethoden. Untersuchung

Anmerkungen/Fußnoten

Durchführung der histochemischen¹¹ Untersuchung