Subsídio PAF: “Novo paradigma no alívio das consequências cardíacas da acidemia propiônica: desviando o excesso de propionato para o estoque de beta-alanina do coração”
Período de concessão: June 1, 2023 poder 31, 2024
PI: Pawel Swietach
Relatório de progresso
Gul Simsek explica a Pawel Swietach como o coração de um rato é estudado usando uma configuração chamada perfusão de Langendorff. Este sistema nos permite controlar a entrega de medicamentos diretamente ao coração batendo para melhores experimentos.
Obrigado por apoiar nossa pesquisa através de um $50,000 subsídio para apoiar o tempo da equipe, consumíveis, e custos de animais.
O projeto tinha três objetivos:
Mirar 1: Rastrear a incorporação de substratos propiogênicos marcados com 13C (eu) no pool de beta-alanina, (ii) como metabólitos canônicos de propionato, e (iii) como proteínas propioniladas em camundongos PA machos e fêmeas, e relacionar esses fluxos de carbono com leituras genéticas relevantes para PA;
Mirar 2: Relacionar os níveis plasmáticos de beta-alanina com o tamanho do pool cardíaco de beta-alanina em camundongos, e usar essas informações para avaliar o valor prognóstico das medições de beta-alanina no soro de pacientes com AP;
Mirar 3: Testar intervenções que estimulem a incorporação de propionato no pool de beta-alanina em miócitos cultivados e avaliar sua eficácia para aliviar a patologia da PA usando leituras celulares relevantes para a doença.
Temos o prazer de relatar o progresso em todas as áreas. Tal como acontece com programas de pesquisa de longo prazo, algum trabalho está em andamento, mas temos um cronograma para conclusão.
Trabalhar sob o objetivo 1, e alguns aspectos do Aim 2 e 3 foram publicados em uma publicação de alto perfil:
“O metabolismo interrompido do propionato evoca alterações transcricionais no coração, aumentando a acetilação e a propionilação das histonas”
Nat Cardiovasc Res.. 2023 Dec;2(12):1221-1245
Esta publicação atraiu considerável atenção da área e atraiu um editorial da revista. 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. O link para o artigo está disponível aqui:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38500966/
Como você sabe, buscamos possíveis colaborações industriais para refinar dietas AP, aproveitando nossas evidências de um efeito benéfico da beta-alanina. Apesar dos nossos esforços, apoiado por você, nenhum dos provedores de PA, incluindo Nutricia/Danone, estavam dispostos a se envolver conosco. Portanto, realizamos um teste em animais em nosso laboratório para verificar a segurança e eficácia da beta-alanina.
Este trabalho completa o Aim 3 e está em andamento. Obtivemos e garantimos a dieta, e colocaram os animais em uma dieta de 5 semanas, depois do desmame. O desafio é que é necessário um número mínimo de camundongos knockout para colocá-los em uma gaiola com dieta modificada. Some litters do not yield enough mice, é por isso que esses experimentos são difíceis de planejar e lentos para executar. A tabela abaixo resume nosso progresso:
| Animal group | Amostras
required |
Amostras
obtido |
Estimado
tempo de conclusão |
| Control diet | 8 | 8 | Completo |
| Diet enriched in beta-alanine | 8 | 4 | Novembro 2024 |
| Dieta enriquecida em carnosina, a beta-alanine derivative | 8 | 4 | Novembro 2024 |
Temos o prazer de informar que até agora, as dietas são seguras, na medida em que não reduzem o crescimento de ratos. Uma vez preparadas as amostras, estaremos em posição de avaliar seus resultados no metabolismo e na epigenética.
Além disso para Aim 2, estamos preparando um ensaio plasmático para beta-alanina. Agora está pronto, mas aguarda amostras de plasma para teste. Estamos coletando amostras para uma linha do tempo de medições. Nosso plano é coletar amostras pareadas de coração e plasma, e então processá-los para medições de modificações de beta-alanina e histonas. A linha do tempo das amostras é a seguinte:
| Age | Wild-type
fêmea |
Wild-type
macho |
PA female |
PA male |
| 4 week old | 0 fora de 4 | 0 fora de 4 | 4 fora de 4 | 3 fora de 4 |
| 8 week old | 0 fora de 4 | 0 fora de 4 | 2 fora de 4 | 4 fora de 4 |
| 12 week old | 0 fora de 4 | 0 fora de 4 | 4 fora de 4 | 4 fora de 4 |
A coleta de amostras de camundongos selvagens será mais fácil de ser concluída devido à criação mais simples, e prevemos que isso estará concluído até o final de agosto 2024. Este trabalho é apoiado por dois pós-doutorados, Eleanor Gill e Gul Simsek que pretendem concluir este trabalho até janeiro 2025.
Temos agora uma lacuna entre a subvenção concluída (terminou maio 2024) e o próximo. Poderemos apoiar pesquisas neste período de outras fontes. Uma vez preparadas as amostras, iremos enviá-los para processamento com Sophie Trefely e Steve Krywawych, nossos colaboradores.
Como parte do projeto, também trabalhamos com uma empresa de entrega de medicamentos chamada EVOX para buscar formas de atingir o coração. Este trabalho encontrou uma nova maneira para exossomos, pequenos veículos de entrega, para atingir seletivamente o coração. Estamos no processo de escrever isto para publicação e esperamos que isso possa ajudar a direcionar terapias especificamente para o coração.
Obrigado por seu apoio generoso,
Pawel Swietach