logo-print

Nieuws en Pers

Cum laude voor promotie over modellering van energie-omzetting in skeletspieren

  • 07 december 2012
Joep Schmitz met zijn bul. Foto: Photodette.

Joep Schmitz is 6 december cum laude gepromoveerd op zijn proefschrift Systems Biology of Energy Metabolism in Skeletal Muscle. Door een slimme combinatie van geavanceerde computersimulatie en innovatieve methodes om te meten wat in bewegende spieren gebeurt, geeft het onderzoek nieuwe inzichten in energiemetabolisme in skeletspieren. Deze zijn van belang voor het doorgronden van ziekten zoals diabetes en voor het ontwerpen van medicijnen.

Schmitz ontwikkelde een computermodel dat het complexe geheel van chemische reacties beschrijft in de energie-omzetting in skeletspieren. Hij onderzocht de veranderingen op moleculair niveau in de mitochondria van een skeletspiercel, en relateerde dit aan het functionele gedrag van spieren. Mitochondria zijn ‘energiefabriekjes’ van de cel, en maken ATP. Dat is een molecuul dat de chemische energie levert voor alle processen in de cellen. Het functioneren van deze mitochondria is sterk bepalend voor het vermogen van een persoon om inspanning te verrichten.

Het model van Schmitz kan inzicht geven bij ziektes die gepaard gaan met het onvermogen zware inspanningen te leveren. Hierbij valt te denken aan patiënten met diabetes, met hartfalen of met een erfelijke mitochondriële ziekte. Ook kan het model verklaren waarom atleten langer spierkracht kunnen leveren dan mensen die niet getraind zijn.

Om zijn model te ontwikkelen en de voorspellingen te testen heeft Schmitz testpersonen op een soort hometrainer in een MRI-scanner geplaatst, om naar de chemische processen in de spieren te kijken. Deze unieke ‘fietsergometer’ is aan de TU/e ontwikkeld en geeft de mogelijkheid om de dynamiek van metabolisme (de energie-omzetting) in een bewegende spier te meten. Daarnaast zijn spierbiopten genomen en geanalyseerd om zo informatie te verkrijgen voor het model.

Het werk van Schmitz is gepubliceerd in gerenommeerde wetenschappelijke tijdschriften. In totaal heeft hij al negen artikelen gepubliceerd, een zeer hoog aantal.

Het onderzoek is uitgevoerd binnen het programma Systeembiologie en Metabole Ziektes in de vakgroep Computational Biology van de faculteit Biomedische Technologie. De begeleiders zijn prof.dr. Peter Hilbers en dr.ir. Natal van Riel (beiden TU/e) en dr. Jeroen Jeneson (UMC Utrecht). Het werk is mogelijk gemaakt door het CTMM (Center for Translational Molecular Medicine) project PREDICCt: Biomarkers for the prediction and early diagnosis of diabetes and diabetes-related cardiovascular complications.

Jaarlijks telt de TU/e een kleine tweehonderd promoties. Gemiddeld krijgt minder dan vijf procent daarvan de eervolle vermelding ‘cum laude’.

De speciale fietsergometer is in deze video te zien: http://www.youtube.com/watch?v=rfcOMj5JdGo