De rol van de stofwisseling van spiercellen tijdens inspanning
NTS-identificatiecode
NTS-NL-437683 v.1, 25-01-2023
Nationale identificatiecode van de NTS
Veld wordt niet gepubliceerd.
Land
Nederland
Taal
nl
Indiening bij EU
Veld wordt niet gepubliceerd.
ja
Duur van het project, uitgedrukt in maanden.
60
Trefwoorden
Stofwisseling
hartspier
skeletspier
inspanning
stofwisseling
Doel(en) van het project
Fundamenteel onderzoek: Spier- en skeletstelsel
Doelstellingen en verwachte voordelen van het project
Beschrijf de doelstellingen van het project (bijvoorbeeld het aanpakken van bepaalde wetenschappelijke onduidelijkheden, of wetenschappelijke of klinische behoeften).
Voor inspanning zijn een goede stofwisseling van de hartspier en de skeletspieren van belang. Er is al veel onderzocht aan de stofwisseling van spiercellen tijdens inspanning. Ondanks dat er al veel onderzoek verricht is in de afgelopen eeuw, richten de meeste onderzoeken zich op de vet- en suikerverbranding. In dit onderzoek worden andere, minder bekende, paden onderzocht waarop energie geproduceerd kan worden voor de optimale functie van het hart en de skeletspieren. Het doel van dit project is het beter begrijpen van de rol van de stofwisseling in het hart en de skeletspier. We onderzoeken hoe de stofwisseling verandert tijdens inspanning, en kijken hoe bepaalde geneesmiddelen (zoals antibiotica), voedingsmiddelen, geneesmiddelen ter verbetering van de stofwisseling en inspanningstraining de stofwisseling van het hart en de skeletspieren beïnvloedt. We gebruiken voor dit onderzoek gezonde muizen van verschillende leeftijden (embryo tot volwassen, inclusief drachtige vrouwtjes) om meer inzicht te krijgen in de gezonde humane situatie.
Welke potentiële voordelen kan dit project opleveren? Leg uit hoe de wetenschap vooruit kan worden geholpen of mensen, dieren of het milieu uiteindelijk voordeel kunnen hebben bij het project. Maak, waar van toepassing, een onderscheid tussen voordelen op korte termijn (binnen de looptijd van het project) en voordelen op lange termijn (die mogelijk pas worden bereikt nadat het project is afgerond).
Het project heeft vooral een fundamenteel belang. In dit project wordt onderzocht hoe de stofwisseling van het hart en de skeletspier werkt tijdens inspanning. Om de hart- en skeletspierfunctie van mensen te verbeteren, is het van belang de factoren die een effect hebben op de stofwisseling in kaart te brengen. Dit doen wij door de stofwisseling tijdens inspanning van gezonde dieren te onderzoeken. Het ultieme doel is het verkrijgen van kennis om de veranderingen die optreden bij zieke mensen die snel vermoeid raken beter te begrijpen en nieuwe aanknopingspunten voor behandelingen te ontwikkelen. Met dit verbeterd inzicht kunnen nadat dit project afgerond is specifiekere geneesmiddelen en sportdranken ontwikkeld worden om de inspanningscapaciteit te verbeteren.
Voorspelde schade
In welke procedures worden de dieren gewoonlijk gebruikt (bijvoorbeeld injecties, chirurgische procedures)? Vermeld het aantal en de duur van deze procedures.
Voor deze dierproef ondergaan muizen een scan onder verdoving, dit duurt ongeveer 2.5 uur, en vindt maximaal 2x plaats. Ook wordt hun uithoudingsvermogen getest op een loopband, wat 2x maximaal ongeveer 45 minuten duurt. In sommige dieren wordt eenmalig een energiebron gespoten zodat we kunnen onderzoeken waar en hoe in het lichaam deze stof afgebroken wordt. Sommige dieren krijgen een interventie, zoals een toediening van een bepaald antibioticum, voedingssupplement of geneesmiddel, of ze kunnen dagelijks rennen in een renradje. Aan het eind van de dierproef wordt de spierkracht of de hartfunctie gemeten onder verdoving, daarna worden de dieren gedood en worden de weefsels uitgenomen voor vervolgonderzoek.
Wat zijn de verwachte gevolgen/nadelige effecten voor de dieren, bijvoorbeeld pijn, gewichtsverlies, inactiviteit/verminderde mobiliteit, stress, abnormaal gedrag, en wat is de duur van die effecten?
De dieren krijgen een optimale verzorging en worden dagelijks gemonitord. Voor 44% van de muizen is het ongerief van deze studie licht, voor de overige 56% is het ongerief maximaal matig. Een deel van het ongerief bestaat uit de mogelijkheid dat de dieren een milde vorm van hartfalen ontwikkelen na het toedienen van antibiotica.
Welke soorten en aantallen dieren zullen naar verwachting worden gebruikt? Wat zijn de verwachte ernstgraden en de aantallen dieren in elke ernstcategorie (per soort)?
Soort:
Totaal aantal
Geraamde aantallen naar ernstgraad
Terminaal
Licht
Matig
Ernstig
Muizen (Mus musculus)
1330
0
590
740
0
Wat gebeurt er met de dieren die aan het einde van de procedure in leven worden gehouden?
Soort:
Geraamd aantal te hergebruiken, in het habitat-/houderijsysteem terug te plaatsen of voor adoptie vrij te geven dieren
Hergebruikt
Teruggeplaatst
Geadopteerd
Geef de redenen voor het geplande lot van de dieren na de procedure.
De dieren worden na afloop van de experimenten gedood, waarna weefsel wordt gebruikt voor onderzoek.
Toepassing van de drie V’s
1. Vervanging
Beschrijf welke diervrije alternatieven op dit gebied voorhanden zijn en waarom zij niet voor het project kunnen worden gebruikt.
De rol van de stofwisseling in de skeletspier en het hart kan, met de huidige kennis, enkel bestudeerd worden in een (levende) lichaam. Voordat nieuwe geneesmiddelen of voedingsinterventies breed in de samenleving kunnen worden toegepast, moet eerst onderzocht worden of het werkingsmechanisme adequaat is. Hiervoor zijn proefdieren noodzakelijk. Een deel van werk voorafgaand aan deze aanvraag is in celkweken onderzocht.
2. Vermindering
Leg uit hoe de aantallen dieren voor dit project zijn bepaald. Beschrijf de stappen die zijn genomen om het aantal te gebruiken dieren te verminderen en de beginselen die zijn gebruikt bij het opzetten van de studies. Beschrijf, waar van toepassing, de praktijken die gedurende het hele project zullen worden toegepast om het aantal dieren die in overeenstemming met de wetenschappelijke doelstellingen werden gebruikt, tot een minimum te beperken. Deze praktijken kunnen bijvoorbeeld bestaan uit proefprojecten, computermodellen, het delen van weefsel en hergebruik.
Het aantal dieren wordt in deze studie zo beperkt mogelijk gehouden door meerdere analyses uit voeren op hetzelfde dier. Ook worden dieren van dezelfde leeftijd en genetische achtergrond gebruikt, zodat de variatie tussen dieren klein is. De verbeterde vergelijking die hieruit volgt, en de verbeterde statistische kracht, zorgt voor een reductie in het aantal dieren per studiegroep. Ook door middel van een statische analyse en gefaseerde opzet wordt gewaarborgd dat het optimale aantal dieren wordt gebruikt. Het onderzoek wordt uitgevoerd volgens standaardprocedures om variatie tussen individuele experimenten te voorkomen. Statische analyse en gefaseerd ontwerp zorgen ervoor dat het optimale aantal dieren wordt ingezet.
3. Verfijning
Geef voorbeelden van de specifieke maatregelen (bv. verscherpte monitoring, postoperatieve behandeling, pijnbestrijding, training van dieren) die in verband met de procedures moeten worden genomen om de welzijnskosten (schade) voor de dieren tot een minimum te beperken. Beschrijf de mechanismen om gedurende de looptijd van het project nieuwe verfijningstechnieken in gebruik te nemen.
Muizen zijn een veelgebruikt diermodel binnen hart en skeletspier-studies, en wij hebben ruime ervaring met het gebruik van muizen. Handelingen en verzorging zijn op basis van ervaring, en worden zoveel mogelijk geoptimaliseerd voor deze metingen, zoals het gebruik van anesthesie, kooiverrijking en jarenlange expertise bij het verzorgen van proefdieren. Onze studie kan daardoor verder werken op bestaande modellen. We hebben veel ervaring met de technieken die toegepast worden in dit onderzoek en dit diermodel. Werkzaamheden worden uitgevoerd door gekwalificeerd personeel. Tijdens de operaties wordt gebruik gemaakt van algehele anesthesie en effectieve pijnstilling. Wij hebben veel ervaring met deze technieken en dit diermodel waardoor onnodig leed voor de dieren wordt voorkomen. De humane eindpunten worden tijdig aangebracht om het ongemak te minimaliseren.
Licht de keuze van de soorten en de bijbehorende levensstadia toe
We gebruiken muizen voor deze studie. De redenen hiervoor zijn de volgende: a) de stofwisseling in de hart- en skeletspieren van muizen is vergelijkbaar met de mens, b) deze diersoort wordt door collega-onderzoekers veel gebruikt als wetenschappelijk standaard, waardoor onderzoek vergelijkbaar is, en c) voor vervolgonderzoek is het eenvoudig om muizen met een bepaalde genetische mutatie te onderzoeken.
Voor een beoordeling achteraf geselecteerd project
Project geselecteerd voor BA?
nee
Termijn voor BA
Reden voor de beoordeling achteraf
Bevat ernstige procedures
Maakt gebruik van niet-menselijke primaten
Andere reden
Toelichting van de andere reden voor de beoordeling achteraf
Aanvullende velden
Nationaal veld 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 4
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 5
Veld wordt niet gepubliceerd.
Startdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Einddatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Goedkeuringsdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Link naar de eerdere versie van de NTS buiten het EC-systeem