Mechanical Responses of in Vivo Genetic Dystrophic Mouse Muscle: Comparison with Human Pseudohypertrophic Muscular Dystrophy[1]

Abstract

The mechanical responses to indirect stimulation of the in vivo gastrocnemius muscle in genetic dystrophic mice were determined. These responses were found to have the same abnormalities as those reported for directly stimulated, isolated, cooled curarized gastrocnemius muscle of genetic dystrophic mice. On the other hand, unlike the in vivo muscle of patients with rapidly progressive sex-linked muscular dystrophy (the childhood or pseudohypertrophic muscular dystrophy of Duchenne), the in vivo muscles of genetic dystrophic mice are stiffer than normal; respond in normal fashion to increasing stretch, i.e. increasing the active tension to an optimum when the initial length is increased; respond to minor degrees of repetitive activity by decreasing the abnormally prolonged relaxation period of the single twitch; and respond normally to tetanic stimulation, i.e. with the same magnitude and duration of post-tetanic potentiation of the single twitch tension. The results of our physiological studies, like the results of biochemical and histological studies, indicate that the genetic dystrophic mouse is not an adequate model for human pseudohypertrophic muscular dystrophy.

Zusammenfassung

Muskelspannungsproduktion und Kontraktionskinetik wurden in vivo gemessen und zwar bei normalen Mäusen und bei solchen mit erblicher Muskeldystrophie. Die Ergebnisse waren für beide Gruppen gleich denen der in vitro-Experimente. Andererseits waren die dystrophischen Mäusemuskeln im Gegensatz zu menschlichen Muskeln mit dystrophischer Pseudohypertrophie steifer als normal. Sie hatten ein normales Längenspannungsdiagramm, sie reagierten auf minimale Aktivierung (wiederholte Einzelzuckungen) mit einer Abnahme der pathologisch verlangerten Erschlaffungszeit, und sie antworteten auf mäßig starke Aktivierung (Tetanus) mit einer posttetanischen Verstärkung der einzelnen Kontraktionsspannung. Ähnlich wie biochemische und histologische Befunde deuten die Ergebnisse unserer physiologischen Studien darauf hin, daß die genetische Mäusedystrophie kein adäquates Model1 für die menschliche pseudohypertrophische Muskeldystrophie darstellt.

Keyword

Genetic mouse dystrophy - mechanical responses - tension output - contraction kinetics post-tetanic potentiation

1 This study was supported in part by a grant from the Beverly Freilich Chapter No. 415, Order of the Eastern Star.

1 This study was supported in part by a grant from the Beverly Freilich Chapter No. 415, Order of the Eastern Star.