Zkouška k určení účinků cvičení při zánětlivém onemocnění střev a revmatoidní artritidě (ExMET-IBD)

Pozadí:

Výhody cvičení jsou četné (1). Jsou fyzické, psychické a sociální. Cvičení projevuje své účinky na více systémů prostřednictvím více mechanismů. Tyto mechanismy jsou často špatně pochopeny. Dlouhodobý odporový trénink má za následek mnoho zdravotních výhod. Je spojena se snížením rizika zánětlivých onemocnění nízkého stupně, zlepšením metabolického profilu u pacientů s diabetem 2. typu a prevencí osteoporózy (2, 3). Prostředky, jimiž toho rezistenčního tréninku dosáhne, nejsou plně pochopeny. Studie na dětských pacientech se zánětlivým střevním onemocněním zjistila, že tato kohorta pacientů dobře snášela vysoce intenzivní cvičení (4). Pravidelné cvičení by mohlo pomoci zlepšit aktivitu onemocnění při zánětlivém onemocnění střev uvolňováním protizánětlivých cytokinů z myocytů během cvičení.

Střevní mikroflóra je nyní považována za klíčový článek v projevu onemocnění u lidí (5). Předchozí studie ukázaly, že aerobní cvičení u obézních adolescentů vedlo ke konkrétním změnám střevní mikroflóry (6). Zdá se, že tyto změny souvisí se ztrátou hmotnosti. To může určit množství hmotnosti a tělesného tuku ztraceného těmito dospívajícími.

Trvalá rezistence a aerobní cvičení také vedou ke změnám základních imunologických profilů, zejména cytokinů (7).

Cílem výzkumníků je prozkoumat vztah mezi změnami střevní mikroflóry po strukturovaném smíšeném kardio-respiračním a silovém tréninkovém programu a korelaci se změnami profilu cytokinů, procentem ztráty tělesného tuku a aktivitou onemocnění.

Hypotéza:

1. Strukturovaný 8týdenní smíšený kardio-respirační a odporový tréninkový cvičební program vede ke specifickým změnám střevní mikroflóry u neaktivních nemocných populací.
2. U neaktivních jedinců jsou změny střevní mikrobioty po 8týdenním cvičebním programu spojeny se změnami imunologického profilu.
3. Po úpravě podle množství prováděného cvičení je větší pokles procenta tělesného tuku spojen s přítomností konkrétních změn střevní mikroflóry po cvičení.
4. Po 8týdenním cvičebním programu dochází ke zvýšené kontrole onemocnění, náladě a stavům úzkosti. To je spojeno se změnami střevní mikrobioty a imunologických profilů.

Studovat design:

• Prospektivní, randomizovaná kontrolní studie
• Intervenční

Po identifikaci vhodných pacientů a následném náboru budou pacienti s IBD i RA stejně randomizováni do 2 skupin v poměru 1:1.

První skupina okamžitě vstoupí do 8týdenního cvičebního programu a bude měřena v časovém bodě 0 – týden 0 – a v časovém bodě 1 – týden 8. Druhá skupina vstoupí do odloženého 8týdenního cvičebního programu poté, co nejprve dokončila 8týdenní období udržující jejich obvyklou úroveň nízké fyzické aktivity. Tito pacienti budou měřeni v časovém bodě 0, časovém bodě 1 a časovém bodě 2.

Velikost vzorku:

Vyšetřovatelé se budou snažit získat účastníky v následujících skupinách

1. Zánětlivé onemocnění střev, ulcerózní kolitida a Crohnova choroba – celkem 30 pacientů
2. Revmatoidní artritida – 30 pacientů

Proces randomizace:

Subjekty budou náhodně rozděleny do skupin 8-týdenního cvičení nebo 16-týdenní obvyklé fyzické aktivity + cvičení výběrem z příslušně označených obálek obsahujících číslo skupiny, do které mají být přijati. Subjekty budou rekrutovány na základě 1:1 do 8týdenní studie, respektive 16týdenní studie. Randomizace proběhne při úvodní screeningové návštěvě a bude svědkem subjektu a 2 vyšetřovatelů.

Zásah:

Pokusíme se dodržovat minimální standardizovaný, smíšený kardio-respirační a odporový tréninkový program. Individuální cvičební program bude poskytnut s ohledem na bezpečnost. Tento program bude vhodný pro začátečníky a bude založen na základním cvičebním plánu „na 5 km“ shodném s tím, který byl použit v naší předchozí výzkumné studii, studii ExMET. Podle našich zkušeností se účastníkům tento program líbil a dobře postoupili, a to i přes jejich základní nečinnost. Subjektům je povoleno postupovat dále než v tomto programu, ale pouze pod dohledem instruktora tělocvičny nebo vyšetřovatelů. Volné váhy nebudou zahrnuty do cvičebního programu. U odporových cvičení budou subjekty zpočátku muset provést 1 až 2 sady po 8 až 12 opakováních po 70 % jejich maximálního 1 opakování. To se zvýší na 3 sady po 8 až 12 opakováních. Bude podporováno vhodné zahřátí, aby se minimalizovalo zranění. Po celou dobu cvičebního programu budou na místě k dispozici instruktoři posilovny, kteří vám pomohou, pokud budou mít jednotlivci dotazy týkající se jejich cvičebního programu, záznamu aktivit na FITLINXX nebo posilovacích strojích.

• Typ cvičení: Aerobní a odporový trénink - Možnosti zahrnují chůzi/běh na rotopedu, stacionární kolo, crossový trenažér, stepper pro aerobní trénink. Odporová cvičení budou zahrnovat 6-8 různých cvičení na stroji se zaměřením na sílu jádra svalů, stejně jako svalové skupiny horní a dolní části těla, např. tlak na hrudník, extenze nohou.
• Intenzita: Střední až silná intenzita podle Borgské stupnice námahy.
• Trvání: 18 až 20 minut aerobních lekcí zpočátku eskalujících týdně podle standardního gauče až po 5 km protokoly.
• Frekvence: Tři tréninky týdně.
• Délka: 8 týdnů.

Metodologie:

Po náboru, dokončení procesu informovaného souhlasu a screeningu kritérií pro zařazení a vyloučení budou pacienti požádáni, aby se zúčastnili 2 nebo 3 návštěv měření v závislosti na randomizaci. Tyto návštěvy se budou konat v budově klinických věd Univerzitní nemocnice v Corku. Od každého subjektu budou shromažďovány důvěrné demografické údaje, včetně pohlaví subjektu, věku, rasy, hmotnosti a výšky. Budou získány informace týkající se anamnézy a aktuálního zdravotního stavu subjektu. Budou vyplněny validované dotazníky týkající se dodržování léků, tj. Moriskyho škála adherence, fyzické aktivity a sebepociťovaného stresu: Beckův inventář deprese, škála nemocniční úzkosti a deprese a dotazníky State/trait Anxiety Inventory a také dotazníky kvality života včetně SF-36. ven.

Pro měření tělesného složení včetně procenta tělesného tuku bude provedeno dvouenergetické rentgenové absorpční skenování.

Pacienti vyplní podrobný dietní dotazník Food Frequency Questionnaire podobný tomu, který byl proveden v nedávné studii z našeho centra (8). Aktivita onemocnění pacientů bude hodnocena prostřednictvím klinického vyšetření a anamnézy. Zaznamená se skóre indexu aktivity onemocnění, Harvey Bradshaw pro Crohnovu chorobu, Powell-Tuck pro ulcerózní kolitidu a DAS-28-CRP pro RA.

Po těchto měřeních a vhodném zahřátí jednotlivci podstoupí Rockport test chůze na jednu míli, aby se stanovila základní úroveň kondice a odhadované VO2 max. Tento test submaximální zdatnosti vyžaduje, aby účastníci ušli jednu míli rychlým tempem bez zastavení. Jsou měřeny a na konci procedury je měřen tep jednotlivce. Odhadovanou hodnotu VO2 max lze vypočítat na základě předchozích validovaných studií (9). Tento test bude proveden za stálých a spolehlivých podmínek prostředí na vnitřní dráze v Mardyke Areně.

Na základě těchto postupů a měření budou subjekty seznámeny s cvičebním programem a vybavením v Mardyke aréně. Subjekty se zúčastní 90minutového úvodního sezení se specializovaným instruktorem tělocvičny z Mardyke Areny. Během těchto lekcí budou instruktoři demonstrovat bezpečné a vhodné použití vybavení a znázornit správnou techniku ​​pro odporová cvičení. Aby bylo možné uchovávat záznamy o všech cvičebních relacích provedených během 8týdenních cvičebních programů, bude účastníkům ukázáno, jak správně zaznamenávat svou individuální aktivitu v systému sledování aktivity FITLINXX, který je vedle každého stroje v Mardyke Areně. Subjekty budou mít dostatek příležitostí si na těchto strojích vyzkoušet a procvičit, stejně jako měření na jejich max. 1 opakování. hodnoty požadované pro jednotlivé cíle posílení svalů.

Dodržování tréninkového programu bude monitorováno zkoumáním týdenních stahování zaznamenaných cvičebních aktivit každého subjektu v aréně Mardyke. U subjektů, které nedodržují minimální požadavky na cvičení, bude subjekt kontaktován telefonicky a bude mu umožněno zajistit, aby pokrok odpovídal minimálnímu standardu během následujícího týdne. Pokud toho nebude dosaženo nebo si subjekt přeje ze studie odstoupit, nebude nadále do studie zapojen.

Výsledná opatření:

• Změna střevní mikroflóry a viromu - Střevní mikroflóra a virom budou odebrány ze vzorků stolice poskytnutých subjekty. Ty pak budou uloženy před charakterizací a kvantifikací. Profily žlučových kyselin (profily stolice, krve a moči) budou analyzovány na začátku a na konci studie, aby se zjistily možné změny při cvičení. To se uskuteční v APC, University College Cork nebo Teagasc Moorepark, Fermoy.
• Klidové hladiny imunologických markerů (cytokiny jako TNF alfa, IL-6) v časových bodech během programu.
• Změna profilů glukózy a cholesterolu v reakci na cvičení.
• Důkaz o změně kondice – Předpokládané VO2 max prostřednictvím testu chůze na 1 míli (Rockportův test).
• Změna procenta tělesného tuku - DEXA - Snímky celkové tělesné kompozice provedené v CUH.
• Základní biochemie a hematologie včetně CRP a kreatinkinázy
• Váha, výška, BMI a míry pasu/boky.
• Deník frekvence jídla včetně spotřeby alkoholu, který se má měřit v týdnu 0 a v týdnu 8.
• Mikrobiální metabolomika moči, stolice a krve měřená v každém časovém bodě
• Skóre aktivity onemocnění – budou měřena ověřenými indexy aktivity onemocnění; Harvey-Bradshawův index pro pacienty s Crohnovou chorobou a jednoduchý index klinické kolitidy a také Powell-Tuckův index pro pacienty s ulcerózní kolitidou. U pacientů s RA bude vypočítáno skóre DAS-28 CRP.
• Bude zaznamenávána kvalita života, nálada a skóre úzkosti: Beckův inventář deprese, nemocniční škála úzkosti a deprese (HADS), inventář stavů/znaků úzkosti se použije ke sledování změn nálady/úzkosti. K monitorování změn kvality života bude sloužit krátký formulář-36 (SF 36).

Celková statistická analýza dat:

Vyšetřovatelé mají přístup k sofistikovaným platformám biostatistické analýzy pro generování asociací na základě různých kritérií.