Beoordeling van energiemetabolisme bij metabole myopathieën

Metabole myopathieën zijn een groep genetische aandoeningen die de energieproductie in de spieren beïnvloeden en worden veroorzaakt door een uitputting van spieradenosinetrifosfaat (ATP). Deze groep omvat aandoeningen van mitochondriële oxidatieve fosforylering (mitochondriële myopathieën, MM), vetzuuroxidatie (FAOD), de ziekte van Pompe en de aanmaak van glycolytische substraten (spierglycogenose, GSD's) uit spierglycogeen. Over het algemeen zijn deze aandoeningen vatbaar voor behandeling, waaronder beweging en dieetbehandeling en/of vitamine-cofactorsuppletie.

Er is een gebrek aan niet-invasieve biomarkers die kunnen worden gebruikt om de effectiviteit van de behandeling te monitoren. Traditioneel worden maximale zuurstofopname (VO2 max), kwaliteit van leven vragenlijsten, dual-energy x-ray absorptiometrie (DXA/DEXA), spierbiopten, bloedlactaat en creatinekinase gebruikt als surrogaatbiomarker, maar ze hebben een beperkte geldigheid om de respons op therapeutische interventies bij patiënten met myopathieën te beoordelen. Het uiteindelijke doel is om een platform op te zetten voor klinische onderzoeken met minimaal invasieve tests om het energiemetabolisme bij patiënten met metabole myopathieën te evalueren in reactie op therapeutische interventies, zoals een fysiotherapie-oefenprogramma. Deze minimaal invasieve tests kunnen worden gebruikt om een platform te ontwikkelen voor klinische onderzoeken voor patiënten met spieraandoeningen.

Het hoofddoel (objectief) van deze studie is om het voordeel van een interventie te beoordelen: een 12 weken durend thuis fysiotherapie-oefenprogramma voor metabole myopathieën door verschillende uitkomsten voor en na de therapeutische interventie te meten met minimaal invasieve tests. De onderzoekers zullen een 12 weken durend thuis fysiotherapie-oefenprogramma toedienen aan 3 pediatrische patiënten met metabole myopathieën tussen de 10 en 18 jaar oud.

De volgende uitkomsten worden gemeten voor en na de interventie:

1. Glucose-ademtest: glucose-oxidatie (in mg/kg/min) gemeten door 13C-glucose-oxidatie.
2. Dubbel gelabeld water- en urinetest: beoordeelt het totale energieverbruik in het dagelijks leven (in kcal).
3. Inspanningstest: VO2 max (in ml/kg/min).
4. Spierinhoudtest: spiermassa (in gram) gemeten door DXA.
5. Kwaliteit van leven vragenlijsttest: kwaliteit van leven gemeten door PedsQL.

Het secundaire doel (objectief) van deze studie is om aan te tonen dat een glucose-ademtest die glucose-oxidatie meet (in mg/kg/min) en een dubbel gelabeld water- en urinetest die het totale energieverbruik meet (in kcal) uitkomsten zijn die kunnen worden gebruikt in klinische onderzoeken om therapeutische interventies te evalueren, samen met VO2 max, DXA en kwaliteit van leven vragenlijsten. In dat opzicht is dit een proof-of-concept studie met als doel de resultaten van de twee biomarkers te beschrijven in reactie op een therapeutische interventie in vergelijking met VO2-max en DXA-scan en kwaliteit van leven en klinische vragenlijsten bij 3 deelnemers.

De studieopzet is n van 1 en vergelijkt de resultaten van de tests voor en na therapeutische interventies bij dezelfde patiënten.

De glucose-ademtest: voor de glucose-oxidatie (in mg/kg/min) gemeten door 13C-glucose-oxidatie, worden de resultaten uitgezet als herhaalde metingen (3 keer voor en na de interventie) voor elke individuele deelnemer. Herhaalde metingen verminderen de intra-individuele variabiliteit. Een 12 weken durend thuis fysiotherapie-oefenprotocol is ontwikkeld door het onderzoeksteam van artsen en kinesiologen met ervaring in beweging, kinderen en metabole myopathieën. De therapeutische interventie, een 12 weken durend thuis fysiotherapie-oefenprogramma uitgevoerd minstens 5 keer per week, onder virtuele begeleiding 3 keer per week door een kinesioloog, bevat hetzelfde type oefeningen die normaal gesproken op klinische basis aan deze populatie worden voorgeschreven. Alle patiënten voeren hetzelfde programma uit om intervariabiliteit te verminderen.

Parallel worden klinische methoden zoals VO2max, PedsQL en DXA gemeten tijdens de pre- (baseline) en post-interventie evaluatie. De onderzoekers hebben een BCCHRI-statisticus geraadpleegd met betrekking tot de data-analyse. Statistische analyse omvat de intra-individuele data-analyse (n=1 studieopzet) en vergelijkt - met behulp van een gepaarde T-test - de voor- en na-interventie gegevens verkregen uit de twee stabiele isotoop tracer methoden, VO2 max, DXA en kwaliteit van leven vragenlijsten. De resultaten van deze tests worden ook beschrijvend geanalyseerd en de voor- en na-interventie resultaten worden grafisch uitgezet.

De resultaten van deze proof-of-concept studie zullen een grootschaliger project informeren dat aanvankelijk gepland was.