DEPARTEMENT BIOMEDISCHE KINESIOLOGIE AFDELING FYSIEKE ACTIVITEIT EN GEZONDHEID TERVUURSEVEST 101 B-3001 HEVERLEE KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN Informatieformulier Studie naar het effect van genvariatie in ACTN3 op spierkracht Beste, Inleiding Als U besluit aan deze studie deel te nemen is het van belang dat u de onderstaande informatie goed begrijpt. Indien deze informatiebrochure echter woorden bevat die u niet begrijpt, zijn wij uiteraard graag bereid deze voor u te verklaren. Achtergrondinformatie ACTN3 is een gen dat instaat voor de productie van het eiwit α-actinine-3. Dit eiwit heeft een belangrijke functie in de Z-lijn van skeletspieren. De Z-lijn is een figuur die zichtbaar is in het sarcomeer (dit is de functionele eenheid van contractie) van de spier. De Z-lijn is het insertiepunt voor de actinefilamenten (dunne filamenten). α-actinine-3 zorgt voor de binding van actine aan deze Z-lijn en is aldus belangrijk in de stabiliteit van het contractiel (samentrekkend) deel van de spier. Ongeveer 18% van de normale, gezonde populatie heeft echter een variant van het gen ACTN3. Zij hebben een stopcodon waardoor zij het eiwit α-actinine-3 niet kunnen aanmaken. Lange tijd dachten onderzoekers dat mogelijks een ander eiwit, α-actinine-2, dat structureel erg gelijkend is met α-actinine-3, de functie overnam en dat het gen dus functioneel overbodig was. Men gaat er nu echter van uit dat ACTN3 weldegelijk een aparte functie heeft, aangezien het bewaard gebleven is doorheen de evolutie en het specifiek in de type II (snelle) spiervezels voorkomt. 1
Zo bleek uit een onderzoek dat mensen met het stopcodon (XX) significant betere uithoudingsprestaties kunnen leveren, terwijl mensen met het functionele eiwit (RR) eerder in krachtsporten uitblinken. Het stopcodon komt ook minder frequent voor bij sprinters. Hieruit vloeide de theorie dat het gen een functie heeft met betrekking tot snelle, krachtige contracties. Doel van het onderzoek Het doel van dit onderzoek is om in een eerste fase na te gaan wat de prevalentie (voorkomen) van het stopcodon is in een gezonde, sportieve populatie. Tegelijkertijd worden de proefpersonen onderworpen aan een aantal korte krachttests en antropometrische metingen. Hierna wordt van een geselecteerd deel van de screeningsgroep een spierbiopt genomen om het effect te bestuderen dat de ACTN3 variant heeft op de structurele en mechanische eigenschappen van de spiervezels. Omschrijving van het onderzoek Fase 1: SCREENING In de screeningsfase dient u twee keer naar het onderzoekscentrum te komen. De eerste keer om een bloedstaal af te nemen (circa 5 min), vervolgens om enkele krachttests uit te voeren en antropometrische gegevens te verzamelen (circa 1u). Aan de hand van het bloedstaal zullen wij uw genotype voor de ACTN3 genvariant bepalen. Naast het bepalen van de ACTN3 variant kunnen nog andere genetische varianten onderzocht worden die te maken hebben met de regulatie van spierkracht en de respons van de spier op krachttrainingsprikkels of atrofie. Op basis van de genotype analyses van de bloedstalen wordt er een selectie gemaakt in de proefpersonen. Op basis van deze gegevens zal u al dan niet gecontacteerd worden voor het verdere verloop van de studie. Wel verwachten we van u dat indien u zich kandidaat stelt voor fase 1 van de studie, met name de screening, dat u dan ook bereid bent om aan fase 2 deel te nemen, althans indien u hiervoor geselecteerd wordt. De bloedafname en krachttests zullen na de paasvakantie uitgevoerd worden. De geselecteerden voor fase 2 zullen in de loop van het jaar gecontacteerd worden in verband met het spierbiopt. 2
Fase 2: Studie naar de structurele/mechanische eigenschappen van spiervezels Rol van ACTN3 polymorfisme Om de verschillen tussen mensen met en zonder het alfa-actinine-3 eiwit verder te bestuderen, zal er bij de geselecteerde proefpersonen een spierstaal genomen worden uit de rechter dijspier. Wij vragen u om 48 uur voor afname van het spierstaal geen zware inspanningen meer te leveren. Verder hoeft u niet nuchter te zijn voor de bioptname. Vóór het wegnemen van het spierstaaltje dient u een half uur liggend te rusten. Na de bioptname (procedure is hieronder beschreven) wordt de wonde afgeplakt en kan u het onderzoekslokaal verlaten. Uw spierstaal zal gebruikt worden voor experimenten op enkelvoudige vezels (single fibers). De spiervezels worden afzonderlijk uit de spiervezelbundel gehaald en vastgebonden aan een motor. Vervolgens worden er verschillende mechanische tests uitgevoerd om de eigenschappen van de spiervezels in kaart te kunnen brengen. Spierbioptieprocedure Het nemen van spierbiopten is een veelvuldig gebruikte ingreep in spierfysiologisch onderzoek. De ingreep is vrij ongevaarlijk gezien het biopt genomen wordt op een plaats waar er geen grote bloedvaten noch zenuwen zijn. Tijdens de spierbioptprocedure wordt er onder lokale verdoving een kleine insnede (0.5 cm) gemaakt in de huid. Vervolgens wordt er met een bioptnaald (diameter 3 mm) een klein stukje spier genomen van de m. vastus lateralis (0,1 à 0,3g). Aangezien er geen gevoelszenuwen zitten in de spier zelf, en de huid en het spiervlies (fascia) lokaal verdoofd worden, doet deze ingreep weinig of geen pijn op voorwaarde dat u tijdens de ingreep uw spier goed ontspannen kan houden. Hierbij wordt u uiteraard bijgestaan door de arts en het assisterend personeel die het biopt uitvoeren. Na het nemen van de sperstalen kan u onmiddellijk terug uw gewone activiteiten verderzetten, in principe kan u zelfs onmiddellijk naar de fitnesszaal gaan trainen. Wel zal er gevraagd worden om gedurende enkele dagen na het biopt geen bad te nemen en niet te gaan zwemmen om te vermijden dat het wondje zou infecteren. Douchen is geen probleem. Gedurende enkele dagen na het nemen van het spierbiopt, en vooral gedurende de eerste uren na de uitwerking van de verdoving, zal u nog wel pijn voelen in de spier, te vergelijken met de pijn van een blauwe plek die u zou hebben op die plaats. Het nemen van een stukje spierstaal heeft noch op korte, noch op lange termijn enig nadelig effect op de kwaliteit van de spier of op de spierkracht. 3
Risico s verbonden aan deze studie Het nemen van een spierbiopt door een deskundig persoon kan weliswaar pijnlijk zijn, doch er zijn geen ernstige risico s voor de gezondheid aan verbonden. Er wordt in geen geval definitieve schade aan de spier aangebracht door het nemen van een naaldbiopt. Het risico van een ontsteking van het wondje kan uiteraard nooit uitgesloten worden. Tevens kan er een lokale bloeding optreden in de spier waardoor er een bloedklonter en een blauwe plek kan ontstaan. In deze studie wordt dit risico echter heel sterk gereduceerd door het aanleggen van een drukverband na de bioptname. Zeer uitzonderlijk zal, als gevolg van beschadiging van een lokale gevoelszenuw, de gevoeligheid van de huid rond het wondje verdwijnen gedurende een periode van maximaal 3 maanden. Normaal moet binnen de 3 dagen na het biopt de lokale pijn volledig verdwenen zijn en bent u op een termijn van 3 weken volledig hersteld. Bij het zorgvuldig in acht nemen van de veiligheidsvoorschriften zijn de gevaren van krachtmetingen op een isokinetisch toestel of fitnesstoestel voor gezonde sportieve proefpersonen minimaal. Voordeel voor uzelf als deelnemer Het onderzoeksteam zal al het mogelijke doen om tijdens het onderzoek een aangename en sportieve sfeer te creëren. U kan door deelname uw steentje bijdragen tot de verdere ontwikkeling van een verbeterd inzicht in de interactie tussen genen en spierkracht. De genotypering van het sportgen ACTN3 (ter waarde van 120) zal gratis voor U uitgevoerd worden. Voor de proefpersonen die een spierstaal leveren voor de single fiber studie zal een financiële vergoeding voorzien worden ( 25). Verder zullen de (persoonlijke) resultaten na afloop van de studie aan U worden meegedeeld. Het bepalen van de contractiele en metabole eigenschappen van uw spiervezels vereist een arbeidsintensieve meetprocedure en levert unieke gegevens op die enkel kunnen bekomen worden door deelname aan deze of een soortgelijke studie. Verzekering Deelname aan deze studie zal voor u geen kosten, van welke aard ook, met zich meebrengen. Indien er zich tijdens de loop van het onderzoek echter een probleem zou voordoen als direct gevolg van uw deelname aan de studie, kan er uiteraard beroep gedaan worden op de speciale verzekeringen van de K.U.Leuven en de Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen voor klinisch onderzoek met inspanningsproeven, voor de terugbetaling van alle medische kosten. Bij eventuele problemen wordt u dan ook verzocht zo snel mogelijk contact op te nemen met één van de onderzoekers. 4
Vertrouwelijkheid Het onderzoeksteam staat er garant voor dat al uw persoonlijke gegevens en onderzoeksresultaten die voortvloeien uit deze studie, zowel genotypes als fenotypes, op een vertrouwelijke, anonieme manier zullen behandeld worden overeenkomstig artikel 7 en volgende, van de Wet op het Privé-leven met Betrekking tot de Behandeling van Persoonlijke Gegevens van 8 december 1992. De onderzoeksresultaten van deze studie zullen bekend gemaakt worden op congressen en gepubliceerd worden in wetenschappelijke tijdschriften zonder dat uw identiteit ooit bekend gemaakt wordt. Deelname aan de studie Indien u toestemt om aan deze studie deel te nemen, behoudt u het recht om op ieder gewenst moment uw deelname aan het onderzoek te beëindigen. Goedkeuring van dit onderzoek Dit onderzoek is goedgekeurd door de Commissie Medische Ethiek van de K.U.Leuven (Toetsingscommissie) op datum van 18 januari 2011. Siacia Broos, doctoraatsstudent Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen, K.U.Leuven Departement Biomedische kinesiologie Afdeling fysieke activiteit en gezondheid Tervuursevest 101 B-3001 Leuven Telefoon: 016/329192 E-mail: Siacia.Broos@faber.kuleuven.be Promotoren: Prof. Dr. Martine Thomis en Prof. Dr. Louise Deldicque Gelezen en goedgekeurd: Deelnemer: Naam: Voornaam: Handtekening: In naam van het onderzoeksteam: Naam: Voornaam: Handtekening : Datum: Datum : 5