Subvención PAF: “Nuevo paradigma en el alivio de las consecuencias cardíacas de la acidemia propiónica: desviando el exceso de propionato hacia la reserva de beta-alanina del corazón”
Período de subvención: June 1, 2023 a mayo 31, 2024
Pi: Pawel Swietach
Informe de progreso
Gul Simsek explica a Pawel Swietach cómo se estudia el corazón de un ratón mediante un sistema llamado perfusión de Langendorff. Este sistema nos permite controlar la entrega de medicamentos directamente al corazón que late para mejores experimentos..
Gracias por apoyar nuestra investigación a través de un $50,000 subvención para apoyar el tiempo del personal, consumibles, y costos de animales.
El proyecto tenía tres objetivos:
Apuntar 1: Traza la incorporación de sustratos propiogénicos marcados con 13C. (i) en la piscina de beta-alanina, (yo) como metabolitos canónicos de propionato, y (III) como proteínas propioniladas en ratones PA machos y hembras, y relacionar estos flujos de carbono con lecturas genéticas relevantes para la AP;
Apuntar 2: Relacionar los niveles plasmáticos de beta-alanina con el tamaño de la reserva cardíaca de beta-alanina en ratones, y utilizar esta información para evaluar el valor pronóstico de las mediciones de beta-alanina en el suero de pacientes con PA;
Apuntar 3: Probar intervenciones que estimulen la incorporación de propionato en el conjunto de beta-alanina en miocitos cultivados y comparar su eficacia para aliviar la patología de la AP mediante lecturas celulares relevantes para la enfermedad..
Nos complace informar de los avances en todas las áreas.. Al igual que con los programas de investigación a largo plazo, Algunos trabajos están en curso pero tenemos un cronograma de finalización..
Trabajar bajo objetivo 1, y algunos aspectos de Aim 2 y 3 fueron publicados en una publicación de alto perfil:
"La alteración del metabolismo del propionato provoca cambios transcripcionales en el corazón al aumentar la acetilación y propionilación de histonas"
Nat Cardiovasc Res. 2023 Dec;2(12):1221-1245
Esta publicación atrajo considerable atención en el campo y atrajo un editorial de la revista.. Presentaré los resultados en una conferencia de epigenética en Oxford en septiembre.. Uno de los resultados es que la beta-alanina puede mejorar el procesamiento de propionil-CoA y conferir cierto grado de protección.. El enlace al artículo está disponible aquí.:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38500966/
Como tú sabes, Buscamos posibles colaboraciones industriales para perfeccionar las dietas AP., Aprovechando nuestra evidencia de un efecto beneficioso de la beta-alanina.. A pesar de nuestros esfuerzos, apoyado por ti, ninguno de los proveedores de megafonía, incluyendo Nutricia/Danone, estaban dispuestos a colaborar con nosotros. Por lo tanto, llevamos a cabo un ensayo con animales en nuestro laboratorio para comprobar la seguridad y eficacia de la beta-alanina..
Este trabajo completa el objetivo. 3 y está en curso. Hemos obtenido y asegurado la dieta., y hemos sometido a los animales a una dieta de 5 semanas, después del destete. El desafío es que se necesita una cantidad mínima de ratones knockout para colocarlos en una jaula con dieta modificada.. Algunas camadas no producen suficientes ratones, Es por eso que estos experimentos son difíciles de planificar y lentos de ejecutar.. La siguiente tabla resume nuestro progreso.:
| grupo de animales | Muestras
required |
Muestras
obtenido |
Estimado
Tiempo de finalización |
| Dieta controlada | 8 | 8 | Completo |
| Dieta enriquecida en beta-alanina | 8 | 4 | Noviembre 2024 |
| Dieta enriquecida en carnosina, un derivado de beta-alanina | 8 | 4 | Noviembre 2024 |
Estamos encantados de informar que hasta el momento, las dietas son seguras, porque no reducen el crecimiento de los ratones. Una vez preparadas las muestras, Estaremos en condiciones de evaluar sus resultados sobre el metabolismo y la epigenética..
También para apuntar 2, Hemos estado preparando un ensayo en plasma para beta-alanina.. Esto ya está listo pero está esperando muestras de plasma para realizar pruebas.. Estamos recolectando muestras para una línea de tiempo de mediciones.. Nuestro plan es recolectar muestras pareadas de corazón y plasma., y luego procesarlos para medir las modificaciones de beta-alanina y histonas. La línea de tiempo de las muestras es la siguiente.:
| Age | Tipo salvaje
femenino |
Tipo salvaje
masculino |
PA hembra |
PA mala |
| 4 semana de edad | 0 fuera de 4 | 0 fuera de 4 | 4 fuera de 4 | 3 fuera de 4 |
| 8 semana de edad | 0 fuera de 4 | 0 fuera de 4 | 2 fuera de 4 | 4 fuera de 4 |
| 12 semana de edad | 0 fuera de 4 | 0 fuera de 4 | 4 fuera de 4 | 4 fuera de 4 |
La recolección de muestras de ratones naturales será más fácil de completar gracias a una reproducción más sencilla, y anticipamos que esto estará completo a fines de agosto. 2024. Este trabajo cuenta con el apoyo de dos trabajadores postdoctorales., Eleanor Gill y Gul Simsek, quienes pretenden completar este trabajo hasta enero. 2025.
Ahora tenemos una brecha entre la subvención completada (finalizó mayo 2024) y el siguiente. Podremos apoyar la investigación en este período desde otras fuentes.. Una vez preparadas las muestras, Los enviaremos para su procesamiento con Sophie Trefely y Steve Krywawych., nuestros colaboradores.
Como parte del proyecto, También hemos trabajado con una empresa de administración de medicamentos llamada EVOX para buscar formas de apuntar al corazón.. Este trabajo ha encontrado una nueva vía para los exosomas, pequeños vehículos de reparto, llegar selectivamente al corazón. Estamos en el proceso de escribir esto para su publicación y esperamos que pueda ayudar a dirigir terapias específicamente al corazón..
Gracias por su generoso apoyo,
Pawel Swietach