Subvention PAF: "Nouveau paradigme pour atténuer les conséquences cardiaques de l'acidémie propionique: détournant l'excès de propionate vers la réserve de bêta-alanine du cœur »
Période de subvention: June 1, 2023 à mai 31, 2024
PI: Pawel Swietach
Rapport d'étape
Gul Simsek explique à Pawel Swietach comment étudier le cœur d'une souris à l'aide d'un dispositif appelé perfusion de Langendorff. Ce système nous permet de contrôler l'administration de médicaments directement au cœur battant pour de meilleures expériences.
Merci de soutenir nos recherches à travers un $50,000 subvention pour soutenir le temps du personnel, consommables, et les frais d'animaux.
Le projet avait trois objectifs:
But 1: Tracer l'incorporation de substrats propiogènes marqués au 13C (je) dans le pool de bêta-alanine, (ii) en tant que métabolites canoniques du propionate, et (iii) sous forme de protéines propionylées chez les souris PA mâles et femelles, et relier ces flux de carbone à des lectures génétiques pertinentes pour l'AP;
But 2: Relier les taux plasmatiques de bêta-alanine à la taille du pool cardiaque de bêta-alanine chez la souris, et utiliser ces informations pour évaluer la valeur pronostique des mesures de bêta-alanine dans le sérum des patients PA;
But 3: Tester les interventions qui stimulent l'incorporation de propionate dans le pool de bêta-alanine dans les myocytes en culture et comparer leur efficacité pour soulager la pathologie de l'AP à l'aide de lectures cellulaires pertinentes pour la maladie.
Nous sommes heureux d’annoncer des progrès dans tous les domaines. Comme pour les programmes de recherche à long terme, certains travaux sont en cours mais nous avons un calendrier d'achèvement.
Travailler sous Objectif 1, et certains aspects de l'objectif 2 et 3 ont été publiés dans une publication de haut niveau:
« Un métabolisme perturbé du propionate évoque des changements transcriptionnels dans le cœur en augmentant l'acétylation et la propionylation des histones »
Nat Cardiovasc Res. 2023 Dec;2(12):1221-1245
Cette publication a suscité une attention considérable de la part du terrain et a suscité un éditorial de la revue. I will be presenting the results at an epigenetics conference in Oxford in September. One of the deliverables is that beta-alanine can improve processing of propionyl-CoA and confer a degree of protection. Le lien vers l'article est disponible ici:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38500966/
Comme tu le sais, nous avons recherché d'éventuelles collaborations industrielles pour affiner les régimes PA, tirer parti de nos preuves d’un effet bénéfique de la bêta-alanine. Malgré nos efforts, soutenu par vous, aucun des fournisseurs d'AP, dont Nutricia/Danone, étaient prêts à s'engager avec nous. Nous avons donc entrepris un essai sur les animaux dans notre laboratoire pour vérifier la sécurité et l'efficacité de la bêta-alanine..
Ce travail complète l'objectif 3 et est en cours. Nous avons obtenu et sécurisé le régime, et ont placé les animaux au régime pendant 5 semaines, après le sevrage. Le défi est qu’un nombre minimal de souris knock-out est nécessaire pour pouvoir les placer dans une cage avec un régime alimentaire modifié.. Some litters do not yield enough mice, c'est pourquoi ces expériences sont difficiles à planifier et lentes à exécuter. Le tableau ci-dessous résume nos progrès:
| Animal group | Échantillons
required |
Échantillons
obtenu |
Estimé
le temps d'achèvement |
| Control diet | 8 | 8 | Complet |
| Diet enriched in beta-alanine | 8 | 4 | Novembre 2024 |
| Régime enrichi en carnosine, a beta-alanine derivative | 8 | 4 | Novembre 2024 |
Nous sommes ravis d'annoncer que jusqu'à présent, les régimes sont sûrs, en ce qu' ils ne réduisent pas la croissance des souris. Une fois les échantillons préparés, nous serons en mesure d'évaluer leurs résultats sur le métabolisme et l'épigénétique.
De plus pour Aim 2, nous préparons un test plasmatique pour la bêta-alanine. C'est maintenant prêt mais on attend des échantillons de plasma pour les tests. Nous collectons des échantillons pour une chronologie de mesures. Notre plan est de collecter des échantillons de cœur et de plasma appariés, puis traitez-les pour mesurer les modifications de la bêta-alanine et des histones. La chronologie des échantillons est la suivante:
| Age | Wild-type
femelle |
Wild-type
mâle |
PA female |
PA male |
| 4 week old | 0 hors de 4 | 0 hors de 4 | 4 hors de 4 | 3 hors de 4 |
| 8 week old | 0 hors de 4 | 0 hors de 4 | 2 hors de 4 | 4 hors de 4 |
| 12 week old | 0 hors de 4 | 0 hors de 4 | 4 hors de 4 | 4 hors de 4 |
La collecte d’échantillons sur des souris de type sauvage sera plus facile à réaliser en raison d’une reproduction plus simple, et nous prévoyons que cela sera terminé d'ici la fin août 2024. Ce travail est soutenu par deux postdoctorants, Eleanor Gill et Gul Simsek qui visent à terminer ce travail sur ce sujet jusqu'en janvier 2025.
Nous avons maintenant un écart entre la subvention complétée (terminé en mai 2024) et le suivant. Nous pourrons soutenir la recherche pendant cette période à partir d'autres sources. Une fois les échantillons préparés, nous les enverrons pour traitement avec Sophie Trefely et Steve Krywawych, nos collaborateurs.
Dans le cadre du projet, nous avons également travaillé avec une société de distribution de médicaments appelée EVOX pour rechercher des moyens de cibler le cœur.. Ce travail a trouvé une nouvelle voie pour les exosomes, petits véhicules de livraison, pour atteindre sélectivement le cœur. Nous sommes en train de rédiger ce document en vue de sa publication et espérons que cela pourra aider à cibler des thérapies spécifiquement destinées au cœur..
Merci pour votre soutien généreux,
Pawel Swietach