De detectie van metabole biomarkers en creatine opname en omzetting in skeletspieren van patienten met Facioscapulohumerale spierdystrofie met behulp van MR spectroscopie.

Facioscapulohumerale spierdystrofie (FSHD) is een erfelijke aandoening aan de
spieren die voornamelijk wordt gekenmerkt door progressief verlies van
spierkracht en volume van bepaalde spieren. Een typisch symptoom van deze
ziekte is dat de spieren van het aangezicht, bovenarm en de schoudergordel
eerst worden aangedaan en dat er pas later in het ziekteverloop problemen
optreden met andere spieren. Het is op het moment onbekend waarom bepaalde
spieren eerder aangedaan worden dan andere spieren. Tevens is er geen
behandeling mogelijk voor deze patiënten.
Met behulp van magnetische resonantie (MR) technieken kan een beeld verkregen
worden van plekken in het lichaam zonder dat er een operatieve ingreep of
schadelijke straling wordt toegepast. Met MR imaging (MRI) kan een plaatje
worden gemaakt van verschillende weefsels in het lichaam en met behulp van MR
spectroscopie (MRS) kunnen de concentraties van bepaalde stoffen zichtbaar
worden gemaakt. Het voordeel van MR technieken is dat een patiënt of
vrijwilliger makkelijk meerdere malen gemeten kan worden, zonder dat dit schade
oplevert.
Onderzoek naar andere spierdystrofien heeft aangetoond dat in de spieren van
deze patienten een verlaging van creatine wordt gevonden die gerelateerd is aan
de aangedaanheid van de spier [1]. Een logische stap is dan ook het geven van
creatine suppletie en dit wordt reeds therapeutisch toegepast [2]. Het is
echter onduidelijk of de gesupplementeerde creatine wel in elke spier in
gelijke mate wordt opgenomen en omgezet, terwijl dit belangrijk kan zijn voor
de manier waarop de creatine suppletie wordt toegepast. Wij hebben recentelijk
een methode ontwikkeld waarmee we met behulp van 13C MRS en 13C gelabelde
creatine, een niet radioactieve stof, op non-invasieve wijze de opname en
omzetting van creatine kunnen volgen [3].

1. Sharma U et al. 2003 Biochemical characterization of muscle tissue of limb
girdle muscular dystrophy: an 1H and 13C NMR study. NMR Biomed. Jun;
16(4):213-23)
2. Wyss, M. and A. Schulze, Health implications of creatine: can oral creatine
supplementation protect against neurological and atherosclerotic disease?
Neuroscience, 2002. 112(2): p. 243-60
3. Kan HE, van der Graaf, M, Klomp, DWJ, Vlak, M, Padberg, GW, Heerschap, A.
Intake of 13C-4 creatine enables simultaneous assessment of creatine and
phosphocreatine pools in human skeletal muscle by 13C MR spectroscopy. Magn Res
Med. 2006; 56(5): 953-957

MRS is tot nu toe nog nooit toegepast op de spieren van FSHD patiënten. Doordat
met MRS een beeld verkregen kan worden van allerlei stoffen in de spieren en
sommige spieren van FSHD patiënten beschadigd zijn, zouden hier verschillen te
zien kunnen zijn. Het doel van ons onderzoek is dan ook het zoeken naar
mogelijke afwijking in MR spectra van verschillende spieren van FSHD patiënten.
Aangezien verschillende spieren in deze patiënten in verschillende mate zijn
aangedaan, kunnen we binnen een patient een beeld krijgen van een aangedane en
een niet- of in mindere mate- aangedane spier. Daarnaast zal in gezonde
vrijwilligers worden onderzocht of er verschillen zijn tussen verschillende
spieren in de opname en omzetting van creatine.

De volgende MR metingen zullen worden uitgevoerd bij een veldsterkte van 3
Tesla bij FSHD patienten en gezonde vrijwilligers. Bij gezonde vrijwilligers
wordt de meting tweemaal uitgevoerd op verschillende dagen teneinde een beeld
te krijgen van de reproduceerbaarheid:
A. MR imaging ter verkrijging van een beeld van de anatomie van het onderbeen
(aangedane - niet-aangedane spieren) en plaatsbepaling voor de MR spectroscopie
meting
B. 1H MRS ter bepaling van de aanwezige metabolieten met protonen
C. 31P MRS ter bepaling van fosformetabolieten

Een tweede groep vrijwilligers krijgt gedurende 5 dagen creatine suppletie en
wordt voor, tijdens en na die periode in totaal 9 keer gemeten in de MR scanner
met een zelfde protocol als hierboven maar dan met 13C MRS in plaats van 31P
MRS.

- Gedurende het onderzoek blijft de proefpersoon op bed liggen in het MR
apparaat. Het onderbeen ligt hierbij in een speciale ontvanger. Het liggen in
het MR-apparaat wordt zo aangenaam mogelijk gemaakt door de proefpersoon de
mogelijkheid te bieden naar muziek te luisteren. Het MR apparaat bestaat uit
een magneet met een smalle tunnel waar de proefpersoon in ligt, vandaar dat
claustrofobie een exclusiecriterium is. De tunnel is zo kort dat het hoofd van
de proefpersoon buiten deze tunnel kan blijven tijdens het experiment.
- De MRS methode maakt gebruik van niet-ioniserende radiofrequente straling in
combinatie met een statisch magnetisch veld waarvoor door de Amerikaanse FDA
veiligheidsrichtlijnen zijn opgesteld. Deze richtlijnen worden in acht genomen.
- Aan het kortdurend slikken van creatine (5 dagen) in de dosering zoals in dit
onderzoek gebruikt gaat worden zijn volgens de literatuur geen nadelige
gevolgen voor de gezondheid verbonden [2].