Waarom zijn sommige spieren meer vatbaar voor de ziekte dan andere spieren in spier dystrofieën.

Duchenne en Becker spier dystrofie (DMD en BMD, respectievelijk) zijn
X-gebonden ziektes, die worden gekarakteriseerd door progressieve spier
degeneratie en spier zwakte resulterend in functionele handicaps. De oorzaak
van spier degeneratie is de afwezigheid, in DMD, of het slecht functioneren, in
BMD, van het dystrofine eiwit. Beide ziektes missen op dit moment goed therapie
en behandeling bestaat hoofdzakelijk uit symptoom bestrijding.
Histologisch, is in de spieren in DMD en BMD fibrosis, ontsteking en vet
infiltratie te zien. Deze processen starten alleen in een paar spieren, terwijl
gedurende het ziekteprogressie de meeste spieren aangedaan raken. Verschillen
in vet infiltratie zijn ook te zien binnen spieren. Gegeven het feit dat het
gemuteerde gen in alle spieren aanwezig is, is het opvallend dat er een
specifieke volgorde is waarin spieren aangedaan raken. Opheldering van dit
fenomeen kan de sleutel geven voor het ontwikkelen van therapieën bedoeld om
spieren zo lang mogelijk gezond te houden.
Dystrofine speelt een belangrijke rol in het mechanisch functioneren van een
spier en er wordt gedacht dat het de spier beschermt tegen schade als gevolg
van contracties. Intuïtief, zou het te verwachten zijn dat de hoeveelheid
waarin verschillende spieren mechanisch belast worden een belangrijke rol
speelt en dat spieren die zwaar en/of constant worden belast meer vatbaar zijn
voor degeneratie. Daarom veronderstellen wij dat fysiologische en micro
structurele verschillen tussen spieren, als gevolg van inspanning, het
specifieke patroon van spier degeneratie in DMD en BMD verklaren.
Het is moeilijk om het mechanische gebruik van een individuele spier direct
tijdens een dynamische beweging te meten. Een gebruikelijke, maar indirecte
methode is het meten van het instantane activatiepatroon van de spieren met
elektromyografie (EMG). Een alternatief is het kwantificeren van het gebruik
van een spier door te kijken naar de metabole reactie na inspanning door middel
van magnetic resonance imaging (MRI). MRI is niet invasief en kan zowel
temporele als spatiele informatie geven over metabolisme en perfusie, maar ook
structuur, verplaatsing en grootte van specifieke spieren.
Recente technologische vooruitgang in beeld acquisitie snelheid en
"interleaving" van sequenties maken het nu mogelijk om meer karakteristieken te
verzamelen binnen een MRI sessie. Om zulke acquisities mogelijk te maken,
hebben we recentelijk een MRI compitabele ergometer aangeschaft, *de
Cardiostep* (Ergospect GmbH, Innsbruck, Austria). Met deze ergometer kunnen
proefpersonen een inspanningstaak uitvoeren die een soort traploop beweging
simuleert. Het proces voor het verkrijgen van de CE markering van de ergometer
is bezig, maar wel voor hartdiagnostiek onder stress, niet waar wij het voor
willen gebruiken. De constructie van de ergometer is compatibel met 3 Tesla (T)
en 7T systemen.

De primaire doelen zijn:
1) Het afstemmen en optimaliseren van sequenties en protocollen die acquisities
tijdens inspanning mogelijk maken met MRI en/of oppervlakte EMG.
2) Het uitvoeren van een studie op een groep gezonde vrijwilligers waarbij
gebruik gemaakt wordt van de ontwikkelde sequenties en protocollen van 1) om MR
en/of EMG bevindingen te correleren met een database van spier degeneratie
patronen van spierdystrofieën.

Deze studie zal worden uitgevoerd aan het Leids Universitair Medisch Centrum
(LUMC). Door de drie verschillende doelen zijn er twee mogelijke experimenten.
Voor het eerste type experiment, protocol optimalisatie, zullen vrijwilligers
een MRI meting ondergaan die niet langer dan een uur zal duren. Gedurende deze
scan zal de proefpersoon gevraagd worden om een inspanningstaak uit te voeren
met de MR compatibele ergometer wat lijkt op traplopen.
Voor het tweede type onderzoek zullen de vrijwilligers twee metingen ondergaan,
beide duren niet langer dan een uur. Het eerste experiment zal een MRI meting
betreffen waarbij in de scanner een inspanningstaak geleverd zal worden met de
ergometer en het tweede experiment zal een EMG meting zijn tijdens een
inspanning op de ergometer buiten de scanner. Om de plaatsing van de elektrode
te begeleiden zal gebruik worden gemaakt van ultrasound. Afhankelijk van de
intensiteit van de inspanning kunnen de twee experimenten op dezelfde dag
plaatsvinden met 2-4 uur rust tussen de metingen.

proefpersonen zullen worden gevraagd een inspanningstaak uit te voeren met een MR compatibele ergometer wat lijkt op traplopen.

Deze studie bevat geen invasieve procedures. Proefpersonen met
contra-indicaties voor MRI zullen worden uitgesloten van deelname. Er zijn geen
bekende risico's met betrekking tot het gebruik van MRI, EMG en echografie
(gebruikt om het plaatsen van de EMG-electrode te begeleiden). Proefpersonen
hebben geen persoonlijk voordeel aan deelnamen aan dit onderzoek. De data zal
belangrijke informatie opleveren die kunnen helpen bij het zoeken naar nieuwe
strategieën met als doel het zo lang mogelijk behouden van spieren in DMD en
BMD.