Jak jsou postiženy svaly u dětské mozkové obrny? Studie svalových biopsií odebraných během ortopedické chirurgie. (CPTDBiopsy)

• Dětská mozková obrna (DMO) je motorická porucha způsobená poraněním nezralého mozku. I když se poškození mozku nemění, děti s CP budou mít postupně slabší, kratší a tužší svaly, což povede ke kontrakturám, kostním deformacím, obtížným chůzím a poruchám manuálních schopností. Získané poranění mozku (ABI) později v dětství, například po mrtvici nebo úrazu, povede k podobným svalovým změnám, a proto bude také zahrnuto do této studie. Pro zjednodušení budou tito účastníci v tomto textu označováni jako mající CP.
• Mechanismus svalových změn je stále neznámý. Kontraktury a riziko dokonce vykloubení kyčlí se nyní řeší prodloužením šlach, uvolněním svalů a kostní chirurgií. Během těchto operací budou odebrány svalové biopsie, biopsie šlach a vzorky krve a porovnány se vzorky od typicky vyvinutých (TD) dětí operovaných pro zlomeniny, poranění kolena a deformity. Vzorky budou zkoumány z hlediska zánětlivých markerů, signalizace růstu svalů, signalizace růstu pojivové tkáně a patologie svalů a šlach. Ve vzorcích krve, plazmy a séra, např. prozánětlivé cytokiny a cytoprotektivní polypeptid humanin budou měřeny a korelovány s množstvím humaninu nalezeným ve svalu. S těmito složenými informacemi bude snad nalezen mechanismus tvorby kontraktur a poskytne nápady na léčbu, která bude chránit zdraví svalů a kloubů, včetně prevence luxace kyčle a celkového zdraví.
• Výzkumné otázky:

Vznik kontraktur u CP je způsoben:

Tužší svalový/šlachový komplex? Existuje více extracelulární matrix kolem svazků svalových vláken u CP? Existují patologické intramuskulární aponeurózy a šlachy? Snížený růst svalů? Jsou satelitní buňky v CP stále méně aktivní? Je ovlivněn počet a funkce ribozomů? Jsou prozánětlivé cytokiny zvýšené a snižují se růst?

Svalová slabost u CP je způsobena poruchou metabolických funkcí, způsobenou:

Méně mitochondrií? Méně mitochondriálních ribozomů? Vyšší procento rychlejšího a únavného myosinu MHCIIX? Více vývojových myosinů (novorozenecký a embryonální myosin)? Snížený PGC-1α?

• Vzorky krve: Bude zvýšená exprese prozánětlivých cytokinů, korelující s expresí cytokinů ve svalu a se svalovou patologií? Koreluje hladina humaninu v plazmě s hladinami ve svalech?

• Vzorky svalů a šlach budou odebrány během klinicky indikované a plánované ortopedické operace ze svalů, které jsou snadno exponovatelné z řezů potřebných pro primární operaci. Vzorky svalů 3x3x8 mm z 2-8 různých svalů budou odebrány tak, aby nedošlo ke snížení klinické funkce. Odeberou se vzorky šlach 3x3x3 mm, aby nedošlo k biomechanickému poškození. Vzorky se rychle zmrazí a uchovávají se při -80 °C pro pozdější analýzy. Biopsie jsou také čerstvé v Allprotect (Qiagen), který stabilizuje DNA, RNA a proteiny, a jsou uchovávány v chladničce pro pozdější analýzy např. ELISA a PCR.
• Výsledky budou korelovány se stupněm kontraktury kloubu a závažností CP (GMFCS I-V, MACS I-V).
• Porovnáním svalových biopsií z horní končetiny se svalovými biopsiemi z dolní končetiny lze svaly, které se používají při více či méně automatizované chůzi, přirovnat ke svalům na horní končetině, které jsou používány více dobrovolně a nepravidelně.
• Svaly, které ohýbají kloub, často kontrahované, budou porovnány s extenzorovými svaly od stejného pacienta. Fascie, aponeuróza a šlacha budou také odebrány, jakmile to bude snadno dosažitelné.