(still to be translated in english)
In samenwerkingsverband met de afdelingen celbiologie in het NCMLS en een onderzoeksgroep in Hamburg worden de creatine biosynthese en de functie van creatine op transgene muizen bestudeerd. Op de betreffende afdelingen zijn muizen gegenereerd die belangrijke enzymen in de biosynthese van creatine of het creatine kinase (CK) enzym missen. Het CK systeem wordt beschouwd wordt als een energie rijke buffer waarbij een phosphor groep van creatine afgesplitst kan worden waarbij energy vrij komt. De deficienties van enkele van deze muismodellen zijn ook bij patiënten met mentale retardaties en/of spierproblemen geconstateerd. Als aanvulling op het werk van mijn collega Hermien Kan die voornamelijk spieronderzoek heeft verricht op deze muismodellen, zal dit promotie onderzoek zich vooral richten op het brein. Naast de fundamentele vraag: wat is de rol van creatine in het brein, zal ook gekeken worden naar de complicaties van de creatine gerelateerde functies.
Dit onderzoek zal geheel gebaseerd zijn op het gebruik van in vivo MR spectroscopie (MRS). De geplande en lopende experimenten hiervoor worden hieronder genoemd:
1) Ontwikkelen van een 13C MRS methode in muizen brein
Een groot langdurig project wordt opgezet om met behulp van 13C MRS te kijken naar aanpassingen in het glucose verbruik, de glycolyse, de oxidatieve verbranding en neurotransmitter uitwisselingen in het brein in verschillende knockout muizen met brein specifieke afwijkingen in het creatine systeem. Daar er nog nooit dergelijke metingen op muizen zijn uitgevoerd staan we nu nog in een langdurige fase van ontwikkeling om deze gecompliceerde techniek ook op muizen te kunnen toepassen. In het huidige stadium is het NMR gedeelte van deze experimenten wel al gedeeltelijk rond en een publicatie zit in de pen. Verdere additionele metingen en het toepassen van wiskundige modellen op de data is nodig voor interpretatie van de spectra, dit is “work in progress”.
2) Fenotypering van AGAT deficiente dieren aan brein en spier
Dit zal gebeuren analoog aan de fenotypering van de GAMT ko muizen die op deze afdeling reeds gedaan is, waarbij mbv 1H en 31P MRS gekeken is naar de concentraties van verschillende metabolieten in spier en brein. Daarnaast zal ook de snelheid van creatine opname in het brein bestudeerd worden mbv 1H MRS gedurende creatine suppletie. De resultaten hiervan kunnen van belang zijn voor de kliniek, waar meer kennis over het effect van de creatine opname bij patienten met verschillende creatine deficienties gewenst is voor een validatie van de huidige behandeling en/of het verbeteren daarvan.
3) 31P saturatie transfer metingen op brein van dubbele CK--/-- muizen
Door KJ. Renema is het muismodel voor Creatine Kinase deficienties reeds bestudeerd met behulp van 1H en 31P MRS. Met deze metingen zijn relevante concentraties van metabolieten in het brein ( ATP, Pi, PCr en Cr, NAA, etc.) bepaald. Met de saturatie transfer metingen zal gekeken worden of de mate waarin ATP omgezet wordt in ADP en Pi bij deze muizen hoger is aangezien zij de CK buffer niet kunnen gebruiken.
Naast bovenstaande metingen is er ook ruimte voor een neven-project. Dit project zal zich toespitsen op 31P saturatie metingen in spier. Met betrekking tot deze metingen is er discussie over de oorzaak van dalende alfa en beta ATP signalen als bij effect van de saturatie van gamma ATP. Dit zou enerzijds verklaard kunnen worden door Nuclear Overhauser Effecten. Anderzijds wordt het mogelijk geacht dat dit fenomeen veroorzaakt wordt door exchange van 31P atomen dmv ATP-ase activiteit. Om deze laatste oorzaak uit te verifieren worden 31P saturatie transfer metingen uitgevoerd op spierweefsel van zogenaamde MAK muizen.