Hladiny irisinu po cvičení u pacientů s PWS

Hladiny irisinu po zátěži u pacientů s PWS Obezita, malý vzrůst, hypogonadismus, hypotonie a poruchy kognice jsou hlavními klinickými znaky Prader-Williho syndromu (PWS), komplexní neurogenetické poruchy způsobené nedostatkem exprese otcovských genů v chromozomální oblasti 15q11- 13. Abnormální složení těla se sníženou svalovou hmotou a zvýšením tukové hmoty přispívá k nízkému klidovému energetickému výdeji u PWS. K prevenci nárůstu hmotnosti a komplikacím obezity u této populace je zapotřebí přísné kalorické omezení v rozsahu 800 kcal za den spolu s denním pohybovým režimem.

Hnědá tuková tkáň (BAT), o níž se dříve myslelo, že je přítomna pouze u kojenců, ale nyní je známo, že je přítomna i u dospělých, se liší od hojnější bílé tukové tkáně (WAT) tím, že rozptyluje energii prostřednictvím termogeneze v důsledku zvýšené aktivity mitochondriální uncoupling protein (UCP-1). Nedávné důkazy ukazují, že cvičení aktivuje mitochondriální UCP-1 v podkožních buňkách WAT, což vede ke konverzi WAT na adipocyty podobné BAT (béžová nebo BRITE tuková tkáň). Zdá se, že různé faktory včetně natriuretických peptidů, interleukinu-6 a myokinů (irisin, fibroblastový růstový faktor 21 a kyselina ß-aminoisobomáselná) zprostředkovávají účinky cvičení svalů na podkožní adipocyty.

Snížené množství a/nebo aktivita BAT může přispět k nižšímu energetickému výdeji a extrémním potížím při kontrole hmotnosti u PWS. Nižší hladiny nebo snížená produkce myokinu by mohla vést k selhání přeměny subkutánního WAT na béžové nebo adipocyty podobné BAT, a tudíž minimalizovat nebo negovat jinak příznivé metabolické účinky cvičení. Přímé měření maximálního příjmu kyslíku u dospělých s PWS ukazuje, že tato populace má výrazně nižší hodnoty VO2 ve srovnání s normálními kontrolami odpovídajícími BMI. Aktivitu BAT in vivo lze přesně měřit pouze prováděním PET/CT skenů, které zahrnují podávání radioaktivních indikátorů. Z etických důvodů není přímé hodnocení BAT pro účely klinického výzkumu u jedinců s PWS možné.

Výzkumníci navrhují studovat humorální reakce na cvičení u 16 (8 mužů) PWS adolescentů a mladých dospělých a porovnat výsledky s odpověďmi u podobného počtu kontrol podle pohlaví, věku a BMI. Na úvodní hodinové schůzce se účastníci studie naučí provádět aerobní (běžící pás) cvičení a odporový trénink pod dohledem zkušeného pohybového fyziologa. Intenzita cvičení bude hodnocena přímým měřením VO2 max. V jiný den bude odebrán vzorek krve před a bezprostředně po ukončení stejného cvičebního režimu. Krevní vzorky budou testovány na irisin, interleukin-6, atriální natriuretický peptid, FGF-21, kromě glukózy, růstového hormonu, kortizolu, norepinefrinu a laktátu.

Vyšetřovatelé předpokládají, že účastníci PWS budou vykazovat slabší humorální reakce na podobné cvičební režimy ve srovnání s normálními kontrolními subjekty. Údaje ukazující nižší hladiny myokinů, jako je irisin, po cvičení v PWS by mohly naznačovat, že nedostatečná konverze WAT na adipocyty podobné BAT v podkožní tukové tkáni má za následek sníženou termogenezi a abnormálně nízký energetický výdej v této populaci. Potenciálně by vývoj farmakologických činidel, která napodobují irisin nebo jiné myokiny aktivací UCP-1 a přeměnou WAT na adipocyty podobné BAT, mohl nabídnout nový přístup ke kontrole hmotnosti u jedinců s PWS.