Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Ontrafeling van de endocriene en paracriene rol van vitamin D signalisatie in osteocyten." "Geert Carmeliet" "Klinische en Experimentele Endocrinologie" "In dit project willen we de endocriene en paracriene rol van vitamine D-receptorsignalering in osteocyten onderzoeken met behulp van geschikte muismodellen en cellijnen. Samen zal dit project verder inzicht geven in de complexe regulatie van calciumhomeostase en hopelijk de behandeling van metabole botaandoeningen verbeteren." "Het gebruik van vitamin D 'analogen bij diabetes 1 onderzoek." "Tom Van Belle" "Klinische en Experimentele Endocrinologie" "Het doel van dit project is om, door het gebruik van verschillende vitamine D 'analogen voor de ex vivo uitbreiding van regulerende T-cellen, nieuwe adoptieve immunotherapieën te vinden voor de behandeling van type 1 diabetes." "Vitamin D." "Maria Garmyn" "Laboratorium Dermatologie" "Synthesis and evaluation of new lead vitamin D analogs for autoimmune disorders." "Lieve Verlinden" "Onderzoeksgroep Allergie en Klinische Immunologie, Klinische en Experimentele Endocrinologie" "Vitamin D and Lifestyle Intervention for Gestational Diabetes Mellitus Prevention." "Roland Devlieger" "Vrouw en Kind" "The main aims of this project are: 1) to establish the current status of the prevalence of GDM in Europe and facilitate the adoption of a single diagnostic approach and 2) to deliver the best strategy that prevents GDM." "De rol van de nier in de synthese van vitamine D en in vitamine D-gemedieerde calcium- en fosfaathuishouding." "Mieke Verstuyf" "Klinische en Experimentele Endocrinologie" "Vitamine D3 heeft belangrijke functies in het behoud van stabiele calcium- en fosfaatconcentraties via zijn biologische effecten op darm, bot en nier. Daarnaast wordt het enzym CYP27B1, dat de actieve vorm van vitamine D3 (1,25-dihydroxyvitamine D3 of 1,25(OH)2D3) produceert, hoofdzakelijk gevonden in de nier. Echter, lagere hoeveelheden CYP27B1 zijn ook aanwezig in andere weefsels, waardoor 1,25(OH)2D3 plaatselijk kan aangemaakt worden. Het is echter niet geweten in welke mate deze lokale productie bijdraagt tot de totale concentraties in het bloed. Daarom is het eerste onderzoeksdoel te achterhalen in welke mate de nier verantwoordelijk is voor circulerende 1,25(OH)2D3 concentraties. Hiertoe zullen we gebruik maken van transgene muizen waarin het CYP27B1 enzym selectief is uitgeschakeld in de nier. In een tweede luik willen we de rol van de vitamine D-gestuurde effecten in de nier op calcium- en fosfaatreabsorptie onderzoeken via transgene muizen zonder vitamine D receptor (VDR) in de nier. Ten slotte willen we nieuwe VDR-doelwitgenen in de nier ontdekken door een gecombineerde analyse van het 1,25(OH)2D3-geregeld transcriptoom en de genoomwijde identificatie van VDR-bindingsplaatsen. Samengevat is het doel van dit onderzoek meer inzichten te verkrijgen in de cruciale rol van de nier in de synthese van vitamine D3 en regulatie van calcium- en fosfaatreabsorptie." "Vitamine D analogen in combinatie met palbociclib als behandeling voor triple-negatieve borstkanker – preklinische evaluatie en signaaltransductie" "Mieke Verstuyf" "Klinische en Experimentele Endocrinologie" "1,25(OH)2D3, de bioactieve vorm van vitamine D3, is een belangrijke factor die de calcium en fosfaat balans in het lichaam reguleert. Na het binden van 1,25(OH)2D3 aan de vitamine D receptor (VDR) en het initiëren van een dimeer met de retinoïde X receptor (RXR), migreert dit complex naar de celkern om vervolgens te binden aan de vitamine D responsieve elementen (VDREs), gelegen in de promoter regio van doelwitgenen. Dit initieert de transcriptie van genen belangrijk in verschillende biologische processen zoals celproliferatie, differentiatie, immuunmodulatie, apoptose en celmetabolisme. Deze effecten worden geïnduceerd in zowel gezonde als kwaadaardige cellen zoals borstkankercellen. Echter om deze effecten te verkrijgen zijn hoge dosissen van 1,25(OH)2D3 noodzakelijk, waardoor calcemische bijwerkingen kunnen ontstaan. Om dit probleem op te lossen werden vitamine D3 analogen ontwikkeld. Deze moleculen hebben een afwijkende chemische structuur waardoor ze sterkere anti-kankereffecten en een verminderde calcemische werking hebben. Een analoog dat heel sterke antiproliferatieve effecten heeft en verminderde calcemische neveneffecten in vergelijking met 1,25(OH)2D3 is inecalcitol. Deze analoog werd ontwikkeld in samenwerking met het Departement Organische Chemie aan de Universiteit van Gent en heeft de capaciteit om celproliferatie te verminderen door de G1-S-overgang van de celcyclus te blokkeren. Behandeling met inecalcitol leidt ook tot een verminderde tumorgroei in een muismodel afgeleid van oestrogeen receptor-positieve borstkankercellen.Borstkanker is een veel voorkomende aandoening met 2,3 miljoen diagnoses elk jaar wereldwijd. Door de hoge prevalentie van deze ziekte blijft het dan ook noodzakelijk om nieuwe therapieën te ontwikkelen. Celcyclus genen zijn vaak fout gereguleerd in borstkankercellen wat heeft geleid tot de ontwikkeling van verschillende selectieve celcyclus inhibitoren zoals palbociclib. Ondertussen wordt deze CDK4/6 inhibitor gebruikt ter behandeling van hormoonreceptor-positieve, HER2 receptor-negatieve gemetastaseerde borstkanker in combinatie met hormoontherapie. Tot nu toe wordt palbociclib niet gebruikt voor de behandeling van triple-negatieve borstkanker.Omdat in ongeveer 60 % van de invasieve borsttumoren de VDR tot expressie komt, onderzochten we of de vitamine D signaalcascade een mogelijk doelwit kon zijn om de groei van borstkankercellen te remmen. Daarom wilden we nagaan of het combineren van inecalcitol met de CDK4/6 inhibitor palbociclib een mogelijk sterker anti-kankereffect kon induceren dan beide therapieën afzonderlijk. Daarenboven wilden we onderzoeken of het toevoegen van inecalcitol, de gevoeligheid voor palbociclib behandeling verhoogt in triple-negatieve borsttumoren. Verder hebben we deze combinatietherapie niet alleen op cellen maar ook in een muismodel onderzocht zodat we ook de in vivo effecten beter konden bestuderen. Als laatste hebben we het effect van de combinatietherapie op celmetabolisme onderzocht door gerichte tracer metabolomics uit te voeren.In een eerste doelstelling binnen deze studie onderzochten we het effect van de inecalcitol en palbociclib behandeling, alleen of in combinatie, op verschillende borstkankersubtypes: hormoongevoelige (T47D-MCF7) en triple-negatieve (BT20, HCC1143 en Hs578T). Door gebruik te maken van verschillende technieken, detecteerden we dat het combineren van inecalcitol met palbociclib vooral effectief was in het inhiberen van celgroei en -proliferatie binnen de hormoongevoelige borstkankercellijnen (T47D-MCF7), terwijl het effect minder uitgesproken was in de triple-negatieve subgroep. Behandeling met inecalcitol alleen of in combinatie verhoogde ook het aantal apoptotische cellen binnen de hormoongevoelige MCF7 cellijn, terwijl we geen effect op apoptose konden observeren binnen de triple-negatieve cellijn. Dit versterkte antiproliferatieve effect binnen de hormoongevoelige cellijnen werd bevestigd na analyse van de celcyclus door middel van PI FACS kleuring alsook door western blot analyse waar we konden aantonen dat de celcyclus regulatoren (p)-Rb en (p)-CDK2 sterk verminderd tot expressie kwamen na combinatiebehandeling. Verder beïnvloedde de combinatietherapie ook de Akt/PI3K/mTOR signalering, belangrijk bij celgroei. In MCF7 cellen werd deze signaalcascade geactiveerd door de combinatietherapie terwijl in triple-negatieve cellen deze signaalcascade werd geïnhibeerd. Daarnaast observeerden we ook veranderingen binnen de mitochondriale homeostase. De inecalcitol en palbociclib combinatietherapie induceerde een stijging in mitochondriale ROS productie en het aantal mitochondriën in beide cellijnen.In een tweede doelstelling bestudeerden we het effect van de combinatietherapie op tumorgroei door gebruik te maken van een borstkanker muismodel afgeleid van een hormoongevoelige (MCF7) en triple-negatieve (BT20) cellijn. Na een dosistitratie studie hebben we de optimale combinatiedosis bepaald zonder het veroorzaken van calcemische nevenwerkingen. In lijn met de resultaten van de in vitro studie, zagen we ook in ons muismodel enkel een effect op tumorgroei en -gewicht in het hormoongevoelige model na behandeling met de combinatietherapie. Ook hier werden de celcyclus gereguleerde proteïnen p-Rb en p-CDK2 geblokkeerd door de combinatie behandeling wat een vermindering in celproliferatie binnen de tumoren induceerde. Ondanks dat we geen calcemische nevenwerkingen observeerden tijdens de dosistitratie studie, verhoogde de behandeling met inecalcitol en de combinatietherapie de calcium concentraties in serum en urine in beide muismodellen. Desondanks waren het botvolume en de hoeveelheid calcium in de femur niet veranderd na behandeling, was suggereert dat calcium niet uit het bot werd vrijgesteld.In het laatste onderdeel van dit project, onderzochten we het effect van de behandeling op het glutamine metabolisme binnen de hormoongevoelige (MCF7) en triple-negatieve (BT20) borstkankercellijnen. Door de cellen te labelen met [U-13C]-glutamine, konden we nagaan welke signaalcascades veranderd werden door de behandeling en door verschillende tijdspunten te analyseren, namelijk 24 en 72 uur, kregen we ook een duidelijk zicht op primair en secundair geïnduceerde effecten. De combinatietherapie reguleerde vooral de citroenzuurcyclus, aminozuren en nucleotiden na 72 uur behandeling, wat suggereert dat secundaire effecten geïnduceerd werden na celcyclus inhibitie door beide producten. We zagen verschillende effecten van de inecalcitol mono- en combinatietherapie op de regulatie van deze signaalcascades, waarbij vooral in MCF7 cellen de combinatiebehandeling een verminderde glutamine incorporatie induceerde in de citroenzuurcyclus en pyrimidine nucleotiden UTP en CTP. Alsook induceerde de combinatietherapie de daling van het aminozuur aspartaat terwijl dit opgereguleerd werd in de triple-negatieve borstkankercellen. De verschillende regulatie van glutamine metabolisme binnen deze cellijnen wijzen opnieuw op het verschil in gevoeligheid voor de combinatietherapie.We kunnen dus besluiten dat het combineren van een vitamine D3 analoog met een CDK4/6 inhibitor anti-kankereffecten vertoonde in hormoongevoelige borstkankercellen. Bovendien verschaften we nieuwe inzichten in de onderliggende signaalcascades geïnduceerd door deze behandeling in verschillende borstkankersubtypes." "De vitamine D as in COPD een rol in skeletspierdysfunctie en exacerbaties." "Marc Decramer" "Respiratoire Aandoeningen en Thoraxheelkunde (BREATHE)" "Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a highly prevalent disease which imposes huge burden on our society. So far no treatment, except for smoking cessation, has been clearly shown to affect disease progression. It is accepted that repetitive infections and chronic inactivity play a detrimental role in the progressive course of the disease as they may respectively trigger exacerbations with further decline of pulmonary function or may cause skeletal muscle weakness with enhanced functional limitation. A recent study made it clear that a phenotype of frequent-exacerbation is present in COPD patients. A key question is to unravel why this subgroup of COPD patients are more prone to exacerbations. Similarly, it is unknown why two third of COPD patients develop muscle dysfunction. The vitamin D pathway is involved in bacterial defense and healthy muscular function. We have linked severe vitamin D deficiency and genetic polymorphisms in the vitamin D pathway to COPD and have recently performed a randomized controlled trial to explore the effect of long-term and high dose vitamin D supplements in moderate to very severe COPD. We showed that only in very deficient patients, substitution alters the susceptibility to infections. Moreover, supplementation resulted in a significant additional improvement of maximal exercise capacity and muscle force in the subgroup of patients who followed active rehabilitation during our intervention trial. All together, this suggests that the vitamin D pathway, by its interaction with infection and inactivity, may partly explain the existing heterogeneity of COPD phenotypes. As vitamin D deficiency can easily and cost effectively be reversed by oral supplementation in almost every individual, the present concept deserves further studies. The current research project aims to explore the above-mentioned clinical observations in more detail in the laboratory: 1) We will study bacterial defense and muscular properties in vitro on cells isolated from COPD patients, smoking and non-smoking controls. 2) A smoking mouse model will be used to explore the same interactions and their clinical outcomes prospectively in vivo. Overall, the present proposal will clarify the potential role of the vitamin D pathway in COPD with regard to infection and disease progression, inactivity and skeletal muscle weakness." "Het ontrafelen van de veelzijdige, transcriptioneel repressieve effecten van de vitamine D receptor, met nadruk op de regulatie van calcium- en energiehomeostase" "Mieke Verstuyf" "Klinische en Experimentele Endocrinologie" "De vitamine D receptor (VDR) speelt een belangrijke rol in de regulatie van calcium- en botmetabolisme. Het onderliggende werkingsmechanisme blijft echter onvoldoende gekend, mede doordat eerder onderzoek de onderdrukkende werking van de VDR op gen transcriptie niet in beschouwing nam. In dit project zullen we daarom gebruik maken van transgene muismodellen waarin enkel VDR-gemedieerde transcriptionele repressie plaatsvindt (Vdr-delta-AF2 en Cyp27b1 knockout muizen). Deze benadering stelt ons niet alleen in staat om het mechanisme van transcriptionele repressie te ontrafelen (Doel 1), maar ook om nieuwe inzichten te verwerven in VDR-gereguleerde transcriptionele netwerken. Hoewel vitamine D zonder twijfel een belangrijke rol speelt in intestinale en renale calcium (re)absorptie, zijn nog niet alle betrokken proteïnen geïdentificeerd. Eerder uitgevoerde transcriptoom analyses in darm en nier van Vdr-delta-AF2 muizen onthulde differentiële regulatie van genen die betrokken zijn in de (re)absorptie van mineralen. In dit project zullen we onderzoeken of deze transporters een rol spelen in VDR-gereguleerde calcium (re)absorptie (Doel 2). Daarnaast vonden we ook meerdere differentieel gereguleerde genen met een functie in energie homeostase, wat interessant is gezien het magere fenotype van muizen met defecte VDR-signaalcascade. We zullen daarom onderzoeken of VDR-gemedieerde veranderingen in de hantering van nutriënten in de darm en het skelet bijdragen aan dit fenotype (Doel 3)." "Supplementatie van vitamine D als aanvullende behandeling in het vroege stadium van cutaan maligne melanoom." "Maria Garmyn" "Laboratorium Dermatologie" "We veronderstellen dat hoge dosis VD-supplementatie (00.000 IU VD per maand) na operatie voor CMM (stadium IB-III) een beschermend effect zal hebben op terugval. In de eerste 3 jaar van dit project willen we nog eens 250 patiënten opnemen. In het vierde jaar zullen we analyseren of er een verschil is in relaps-vrije overleving tussen de groep die pacebo ontving versus de groep die 100.000 IU VD per maand ontving. We zullen ook potentiële voorspellende biomarkers onderzoeken op de individuele respons op VD-supplementatie."