Metabolizm serca i mięśni w zespole Bartha

Zespół Bartha (BTHS) jest zaburzeniem sprzężonym z chromosomem X, charakteryzującym się nieprawidłowym metabolizmem kardiolipin, dysfunkcją mitochondriów, zanikiem mięśni i niewydolnością serca. BTHS jest szczególnie istotną chorobą, ponieważ często kończy się śmiercią w dzieciństwie i nie ma zatwierdzonych terapii dla BTHS innych niż standardowe leczenie niewydolności serca. Dlatego bardzo potrzebne są nowe obszary badań i platformy do testowania nowych terapii. Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych i innowacyjnych metod projekt ten skupi się na nowej roli metabolizmu składników odżywczych mięśni szkieletowych i serca (glukozy, kwasów tłuszczowych i aminokwasów) w patogenezie BTHS. Brakuje informacji fenotypowych dotyczących metabolizmu składników odżywczych w mięśniach szkieletowych i sercu w BTHS oraz tego, w jaki sposób może to odnosić się do produkcji energii i funkcji tych narządów i jest istotne, ponieważ może to pogłębić nasze zrozumienie patogenezy leżącej u podstaw BTHS. Dzięki temu zrozumieniu bezpieczne i skuteczne terapie mogą być ukierunkowane na BTHS. Ogólna hipoteza badaczy jest taka, że ​​upośledzony metabolizm kwasów tłuszczowych w mięśniach szkieletowych i sercu powoduje deficyt paliwa w tych narządach, co prowadzi do upośledzonej produkcji energii, nietolerancji wysiłku i niewydolności serca. Ponadto, w wyniku upośledzonego metabolizmu kwasów tłuszczowych w mięśniach szkieletowych i sercu, rozpad białek (wyniszczenie) w mięśniach szkieletowych i sercu dochodzi do dostarczania aminokwasów jako rekompensaty za to niedostateczne dostarczanie energii przez kwasy tłuszczowe, pogarszając w ten sposób czynność serca i mięśni szkieletowych w BTH. Celem badaczy jest zbadanie tej hipotezy u 30 młodych dorosłych i dzieci z BTHS oraz 30 zdrowych osób w wieku od 8 do 35 lat, dopasowanych pod względem wieku, etapu dojrzewania i poziomu aktywności:

1) Scharakteryzować metabolizm składników odżywczych mięśni szkieletowych i serca oraz 2) Zbadanie związku między metabolizmem składników odżywczych mięśni szkieletowych i składników odżywczych serca, wytwarzaniem energii i funkcją (tolerancja wysiłku i czynność serca). Jako cel eksploracyjny zbadamy mechanistyczne szlaki molekularne metabolizmu składników odżywczych; w szczególności rozpadu białek, funkcji mitochondriów i metabolizmu kwasów tłuszczowych w ludzkich miocytach pochodzących z indukowalnych pluripotencjalnych komórek macierzystych (z fibroblastów skóry) uzyskanych od dorosłych i dzieci z BTHS oraz od dorosłych w grupie kontrolnej. Metabolizm składników odżywczych w mięśniach szkieletowych zostanie określony ilościowo za pomocą metodologii oznaczania stabilnych izotopów i spektrometrii mas, metabolizm składników odżywczych w sercu za pomocą metodologii oznaczania radioizotopów i obrazowania PET, produkcja energii w mięśniach szkieletowych i sercu za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego, czynność mięśni szkieletowych za pomocą stopniowanych testów wysiłkowych i pośrednich kalorymetria, czynność serca za pomocą echokardiografii i badanie mechanizmu szlaku składników odżywczych w miocytach za pomocą indukcji pluripotencjalnych komórek macierzystych oraz analizy ekspresji białek i RNA.