Onderzoek Eric van Breda

Abstract

Van de 80 miljoen littekens die jaarlijks in de ontwikkelde wereld ontstaan, evolueert 40-70% tot problematische, stugge, dikke, pijnlijke, jeukende en verkleurde littekens. Deze littekens veroorzaken niet alleen fysieke ongemakken, maar hebben ook diepgaande psychosociale impact. Het vinden van effectieve behandelingen is daarom van cruciaal belang, en mechanotherapie, in het bijzonder extracorporale shokwave therapie (ESWT), is naar voren gekomen als een veelbelovende methode. Echter, het ontbreken van een gestandaardiseerde benadering en een grondig begrip van de onderliggende mechanismen van mechanotransductie beperkt het potentieel. Op lange termijn is ons onderzoek gericht op de ontwikkeling van een wiskundig model dat cellulaire, moleculaire en fysische reacties op ESWT incorporeert. Dit model, dat geïnspireerd is op bestaande wiskundige modellen voor brandwondenlittekens, onderscheidt zich door de integratie van mechanotherapieparameters. Het zal als eerste de stimulus-respons effecten van mechanotherapie simuleren, waardoor aanpassingen van ESWT-instellingen in de klinische praktijk vergemakkelijkt worden en een op het litteken gerichte aanpak in de littekenrevalidatie bevorderd wordt. Het hoofddoel van onze studie is om te ontrafelen hoe ESWT de cellulaire en moleculaire responsen in verschillende soorten huid- en littekenweefsel beïnvloedt. We stellen een innovatieve in vitro studie voor met gebruik van menselijke huidmodellen met verschillende gradaties van extracellulaire matrixstijfheid. Deze methodiek maakt het mogelijk ESWT-toepassingen te standaardiseren en de histologische, cellulaire en moleculaire effecten te analyseren, ter ondersteuning van ons wiskundig model. Ons onderzoek bevindt zich op het kruispunt van innovatieve technologie en therapeutische praktijk, met als doel de optimale toepassing van ESWT te verhelderen. Door het integreren van uitgebreide literatuurstudies, data uit lopende klinische proeven en strikte in vitro experimenten, streven we ernaar het veld van littekenbehandeling te transformeren. Het lange termijn resultaat is een voorspellend model dat de mechanotherapieprotocollen radicaal zal veranderen, afgestemd op de unieke kenmerken en herstelfasen van elk litteken. Dit project heeft niet alleen de potentie om de levenskwaliteit van mensen met hypertrofische littekens te verbeteren, maar ook om de weg te banen voor evidence-based innovatie in de littekenrevalidatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Daele Ulrike
• Co-promotor: van Breda Eric
• Mandaathouder: Peetersem Charlotte

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doxorubicine (DOX) is een veel gebruikt en effectief chemotherapeuticum met ernstige bijwerkingen, die de levenskwaliteit van kankerpatiënten en -overlevenden aantast. DOX-geïnduceerde skeletspiertoxiciteit, dat leidt tot spiermassaverlies en dysfunctie, is van bijzonder belang gezien dit leidt tot hogere morbiditeit en mortaliteit. In het huidige onderzoeksvoorstel beogen we de rol van myokines en miRNAs, in de mechanismen van DOX-geïnduceerde skeletspierafbraak, te onderzoeken door middel van een in vitro (C2C12 cellijn) en in vivo (muizen) model. Identificatie van deze myokines and miRNAs, diens werking en expressie plaatsvinden in skeletspieren, kan een nieuw theoretisch kader bieden om onderliggende cellulaire en moleculaire mechanismen te ontrafelen, alsook nieuwe inzichten verschaffen omtrent hun gebruik in de diagnose en behandeling van skeletspierafbraak na DOX. We verwachten dat myokines en miRNAs een cruciale rol spelen in de pathogenese van DOX-geïnduceerde skeletspierafbraak. We zullen ook de potentiële cellulaire en moleculaire beschermende effecten van spiercontractie door 1) elektrische stimulatie op DOX behandelde C2C12 cellen en 2) een enkele trainingssessie voor iedere DOX-behandeling op spierafbraak onderzoeken. We verwachten dat fysieke activiteit spierafbraak kan voorkomen. Tot slot zullen we de klinische transleerbaarheid verhogen door het therapeutisch gebruik van enkelvoudige trainingssessies te onderzoeken in een muizen kanker cachexie model met DOX.

Onderzoeker(s)

• Promotor: van Breda Eric
• Co-promotor: Guns Pieter-Jan
• Co-promotor: Van Craenenbroeck Emeline
• Mandaathouder: Van Asbroeck Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De overlevingskansen van kankerpatiënten is de afgelopen decennia toegenomen als gevolg van verbeterde screening en de ontwikkeling van nieuwe therapieën. Het nadeel van deze positieve evolutie is dat ongewenste lange-termijn effecten van kankerbehandelingen, die de kwaliteit van leven van kankeroverlevenden negatief beïnvloeden, veel aandacht heeft gekregen. . Fysieke lange-termijn bijwerkingen van anthracycline-chemotherapie, zoals doxorubicine (DOX) of Cisplatina (CIS), omvatten cardiovasculaire complicaties (hartfalen),perifere vermoeidheid en spiermassaverlies. Daar waar de cardiovasculaire toxiciteit van DOX en CIS uitgebreid bestudeerd is, heeft dit originele project tot doel de effecten van DOX en CIS op de skeletspier, zowel structuur als (mitochondriaal) metabolisme te onderzoeken. Bovendien zullen we het mogelijk gunstige effect van lichaamsbeweging (sporten) evalueren als een strategie om te beschermen tegen DOX-toxiciteit. Dit project beoogt de basis te leggen voor een nieuwe gezamenlijke onderzoekslijn van de onderzoeksgroepen Movant, Cardiovascular Disease en Physiopharmacology, om zo wetenschappelijke en operationele synergiën te benutten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: van Breda Eric
• Co-promotor: Guns Pieter-Jan
• Co-promotor: Van Craenenbroeck Emeline
• Mandaathouder: Van Asbroeck Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ernstige brandwonden leiden tot een cascade aan ongewenste gevolgen zoals verhoogde inflammatie, een verhoging van een aantal humorale factoren (catecholamines, cortisol, glucagon), een verhoogd metabolisme en een verlies aan spiermassa. Deze gevolgen blijven gedurende jaren aanwezig en zorgen voor lange termijn problemen zoals gedaalde fysieke fitheid en verhoogd risico op de ontwikkeling van diabetes. Heel wat van de gevolgen na brandwonden worden nog steeds onvoldoende begrepen. Pogingen om de effecten van hypermetabolisme, het verlies aan spiermassa en de inflammatoire reactie tegen te gaan zijn dan ook onvoldoende succesvol. Bij andere kritische ziektes blijkt oefentherapie alvast gedeeltelijk een oplossing te bieden om gelijkaardige problemen te voorkomen en/of de ongewenste gevolgen terug te schroeven. In dit project wordt onderzocht 1) wat de korte- en langetermijneffecten zijn van brandwonden op energiemetabolisme, verlies aan spierkracht en inflammatie bij volwassenen en 2) wat het effect is van een 8-week durend oefenprogramma tijdens de initiële periode van hospitalisatie op deze parameters.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Daele Ulrike
• Co-promotor: van Breda Eric
• Mandaathouder: Schieffelers David

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Patiënten met ernstige brandwonden vertonen een snelle toename in metabolisme (hypermetabolisme) en een verhoogd energieverbruik naar aanleiding van de initiële inflammatie en humorale reacties na het trauma. Dit veroorzaakt een cascade aan negatieve reacties met spiermassa verlies tot gevolg, bovenop het verlies in spiermassa ten gevolge van de bedrust. Verlies aan spiermassa leidt tot insuline resistentie en kan op gezondheidsvlak lange termijn gevolgen hebben. Sommige gevolgen treden op vanaf de eerste dagen na het trauma en kunnen tot drie jaar na wondsluiting aanhouden. Insuline resistentie wordt opgewekt door verscheidene katabole factoren, maar daarnaast speelt ook het verlies aan spiermassa zelf een belangrijke rol in dit mechanisme. Insuline resistentie, wat uiteindelijk kan leiden tot diabetes mellitus, is een lange termijn complicatie die een ernstige impact heeft op toekomstige comorbiditeit en mortaliteit bij deze populatie. Spierafbraak is een kenmerk van brandwonden maar het onderliggende pathofysiologische mechanisme is niet goed gekend. Het hoofddoel van dit project is de onderliggende mechanismen van spierafbraak te onderzoeken in een rat model met ernstige brandwonden (>40% TBSA). In een eerste deel van de studie wordt het metabole profiel van de skeletspieren, lever en bloed bepaald na ernstige brandwonden. In het tweede deel zullen dezelfde uitkomstmaten opgevolgd worden bij minimaal gebruik van de spieren doormiddel van achterbeen ondersteuning al dan niet in combinatie met oefeningen. Als derde zal een immuun-histochemische, Western-blotting en biochemische analyse gemaakt worden van de activatie en inhoud van satelliet cellen, spier-capilarisatie, autofagie en /of metabole signaal paden. Tot slot zal een chemische blokkage van myostatin als spierafbraak regulator onderzocht worden. De resultaten van dit project zullen worden gekoppeld aan de resultaten van ons lopend klinisch FWO project over oefentherapie bij patiënten met ernstige brandwonden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Daele Ulrike
• Co-promotor: van Breda Eric
• Mandaathouder: Dombrecht Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zowel moderne als klassieke dans kenmerkt zich door een grote hoeveelheid blessures veroorzaakt door overbelasting. Deze overbelasting wordt gedefinieerd als "een toename van trainingsbelasting resulterend in een afname van prestatie". Overtraining in combinatie met slechte voeding kan leiden tot menstruele onregelmatigheden, wat reproductieve functies en de opbouw van botmassa nadelig kan beïnvloeden. De combinatie van verminderde energiebeschikbaarheid, menstruele onregelmatigheden en verminderde botmassa werd de "Female Athlete Triad (FAT)" genoemd. In 2014, introduceerde het International Olympic Committee (IOC) de term Relatieve Energie Dysfunctie in Sport (RED-S). Het verving de term en het syndroom dat voorheen 'Female Athlete Triad' genoemd werd, waarmee de combinatie en wisselwerking van een verstoord eetpatroon, onregelmatige menstruatie en verminderde botdichtheid bij sportende vrouwen werd aangeduid. Door recente wetenschappelijke inzichten was het duidelijk geworden dat de term 'Female Athlete Triad' niet meer passend was. Het syndroom RED-S verwijst naar 'het verminderd fysiologisch functioneren veroorzaakt door een relatief energietekort en omvat, maar is niet beperkt tot, stoornissen van de(1) stofwisseling, (2) menstruatie, (3) gezondheid van de botten, (4) immuniteit, (5) eiwitsynthese en (6)cardiovasculaire gezondheid'. Er is echter tot op de dag van vandaag een gebrek aan studies die de onderlinge relaties tussen de verschillende condities bestuderen. Lage energiebeschikbaarheid (LEA, low energy availability) is de voornaamste oorzaak van dit complexe syndroom. Het is niet zozeer een verstoord eetpatroon, als wel een verstoorde energiebalans die ten grondslag ligt aan dit probleem. Dit heeft een invloed op veel meer processen in het lichaam dan men aanvankelijk dacht. Ook treft het niet alleen vrouwen, maar kan het ook voorkomen bij mannelijke atleten. Het hoofddoel van deze studie is "het ontrafelen van energie metabole aspecten van RED-S in elite adolescente en volwassen dansers en de relatie te bestuderen met menstruele onregelmatigheden, botkwaliteit en klachten." Elite dansers vertonen een verhoogd risico op het ontwikkelen van RED-S. Preliminaire gegevens tonen aan dat volwassen elite dansers een verminderde botdensiteit hebben, dat zij een onregelmatige cyclus hebben en eetstoornissen vertonen, wat een lage energiebeschikbaarheid suggereert. Verminderde energiebeschikbaarheid staat centraal in de ontwikkeling van RED-S. Totale energie uitgave (TEE) is de som van energie uitgave in rust, voedings-geïnduceerde en activiteit-geïnduceerde energie uitgave. Momenteel is de evaluatie van energiebeschikbaarheid voornamelijk gebaseerd op algoritmes die energie uitgave in rust voorspellen, maar die geen rekening houden met de andere twee componenten. Om de rol van verminderde energiebeschikbaarheid te bestuderen zullen we eerst de 3 elementen van TEE accuraat kwantificeren. Daarbij zullen we temporele relaties evalueren om de gevolgen van verminderde energie beschikbaarheid op menstruele onregelmatigheden te onderzoeken. Het is reeds geweten dat RED-S geassocieerd is met verminderde botdensiteit en dus met een verhoogd risico op stressfracturen. De tweede doelstelling van dit project is om de relatie tussen verminderde energiebeschikbaarheid, menstruele onregelmatigheden en botkwaliteit inclusief letsels te bestuderen. Dit is van belang bij elite dansers die een extreem hoog risico hebben op letsels. De inzichten verworven via dit project zullen van belang zijn bij verdere studies bij meisjes met eetstoornissen en dus een verminderde energiebeschikbaarheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: van Breda Eric
• Co-promotor: Roussel Nathalie

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het algemeen doel van dit onderzoek om de rol van psychologische van sociale factoren bij lage rugklachten (LRK) te bestuderen bij adolescenten die intens fysiek actief zijn. Door middel van een kwalitatieve onderzoeksdesign wensen we de psychologische en sociale risicofactoren in kaart te brengen. We gebruiken hiervoor pre-professionele adolescente dansers als case studie. Dit is de eerste aanzet naar fundamentele prospectieve studies waarbij de oorzaak van LRK grondig wordt bestudeerd in adolescenten. Lage rugklachten zijn de meest voorkomende redenen voor arbeidsongeschiktheid en dysfuncties. De prevalentie van LRK neemt spectaculair toe tijdens de adolescentie, vooral bij meisjes. De multidimensionale oorzaak (met inbegrip van biologische, psychologische en sociale factoren) is algemeen aanvaard bij volwassenen, maar werd zelden bestudeerd bij adolescenten. Dit is opmerkelijk, aangezien LRK tijdens de adolescentie een belangrijke risicofactor is voor het ontwikkelen van LRK op volwassen leeftijd. Elite pre-professionele dansers vormen een ideale studiegroep om de etiologie van LRK te bestuderen, aangezien het een homogene groep is wat betreft het niveau van fysieke activiteit en het een groep is met een verhoogd risico op het ontwikkelen van LRK tijdens de adolescentie. Het vernieuwend aspect van onderliggend onderzoeksvoorstel is het ontrafelen van de oorzaken van LRK vanuit een multidisciplinair perspectief in adolescenten met een verhoogd risico op het ontwikkelen van LRK tijdens een uitdagende periode in hun leven. De voorgestelde kwalitatieve onderzoeksmethodologie laat toe om risico factoren meer diepgaand te bestuderen, gezien het tekort aan gevalideerde vragenlijsten om psychologische en sociale factoren te bevragen bij adolescenten. De samenwerking tussen verschillende disciplines laat toe om een meer gedetailleerd inzicht te krijgen in de persoon als geheel, met inbegrip van individuele en contextuele factoren die LRK zouden kunnen verklaren in adolescenten die intens fysiek actief zijn. Dit project vormt de basis voor de voortzettingen van deze onderzoekslijn naar de meer fundamentele aspecten van LRK bij dansers en adolescenten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Roussel Nathalie
• Co-promotor: Gielen Pascal
• Co-promotor: van Breda Eric

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ernstige brandwonden leiden tot een cascade aan ongewenste gevolgen zoals verhoogde inflammatie, een verhoging van een aantal humorale factoren (catecholamines, cortisol, glucagon), een verhoogd metabolisme en een verlies aan spiermassa. Deze gevolgen blijven gedurende jaren aanwezig en zorgen voor lange termijn problemen zoals gedaalde fysieke fitheid en verhoogd risico op de ontwikkeling van diabetes. Heel wat van de gevolgen na brandwonden worden nog steeds onvoldoende begrepen. Pogingen om de effecten van hypermetabolisme, het verlies aan spiermassa en de inflammatoire reactie tegen te gaan zijn dan ook onvoldoende succesvol. Bij andere kritische ziektes blijkt oefentherapie alvast gedeeltelijk een oplossing te bieden om gelijkaardige problemen te voorkomen en/of de ongewenste gevolgen terug te schroeven. In dit project wordt onderzocht 1) wat de korte- en langetermijneffecten zijn van brandwonden op energiemetabolisme, verlies aan spierkracht en inflammatie bij volwassenen en 2) wat het effect is van een 8-week durend oefenprogramma tijdens de initiële periode van hospitalisatie op deze parameters.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Daele Ulrike
• Co-promotor: van Breda Eric
• Mandaathouder: Schieffelers David

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ernstige brandwonden [≥ 30% totaal lichaamsoppervlak] gaan gepaard met een onmiddellijke ontstekingsreactie en een verhoging van een aantal humorale factoren (catecholamines, cortisol, glucagon) die leiden tot een snelle toename van de stofwisseling (hypermetabolisme). Deze katabole toestand leidt tot een sterk verhoogd energieverbruik. Deze cascade van negatieve reacties heeft, bovenop het verlies in spiermassa ten gevolge van de bedrust zelf, een extra afname van spierweefsel tot gevolg De sterkverhoogde stofwisseling (o.a. verhoogd bloedglucose gehalte) en het verlies aan spiermassa leiden tot insuline resistentie en kan op lange termijn ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken. Sommige van deze gevolgen treden op vanaf de eerste dagen na het ontstaan van het trauma en kunnen tot drie jaar na wondsluiting aanhouden. Insuline resistentie kan uiteindelijk leiden tot diabetes mellitus wat een van de lange termijn complicaties bij deze populatie is. Het is aangetoond dat fysieke oefentherapie (training) een significant effect heeft op zowel het metabolisme als op de skeletale spierfunctie bij o.a. oncologische, cardiale, pulmonale en diabetes patiënten. Bovendien is gebleken dat fysieke oefeningen de algemene gezondheid van patiënten op intensive care afdelingen positief beinvloed. In de huidige studie zullen we onderzoeken wat het gevolg is van een zware brandwond op het energiegebruik, hypermetabolisme (insuline resistentie en onstekingsreactie) en op de spierfunctie (specifiek spierkracht). Naast deze fundamentele onderzoeksvraag zullen we nagaan wat het effect is van een 8 weken durend krachtrainingsprogramma (3 maal/week) op het energiegebruik, de hypermetabole situatie en op spierfunctie. Op lange termijn (1 jaar) willen we de gezondheidseffecten (oa. Kwaliteit van Leven) vergelijken tussen de patiënten die de standaard behandeling kregen en de patiënten die daarbovenop krachttraining kregen. Hiervoor zullen we zowel ziekte specifieke als generieke vragenlijsten gebruiken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Daele Ulrike
• Co-promotor: Gebruers Nick
• Co-promotor: van Breda Eric
• Mandaathouder: Schieffelers David

Onderzoeksgroep(en)

• Beweging Antwerpen (MOVANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject