Interakce mezi geny a cvičením u sportovců (GE-EX)

Slovinští sportovci (n = 300; 18-40 let) regionálního nebo národního soutěžního standardu se budou rekrutovat z vytrvalostně a silově orientovaných sportovních disciplín. Jako kontroly budou sloužit zdraví nepříbuzní jedinci bez jakýchkoli závodních sportovních zkušeností (n= 200; 18-40 let). Po vyplnění dotazníku (pro sportovce: zahrnující demografické údaje, geografické předky, sportovní klasifikaci, disciplínu a historii, stejně jako frekvenci a objem tréninku; pro kontrolní skupinu: demografie, geografické předky každodenního života) budou provedeny analýzy genotypu . Sportovci a kontroly budou genotypizovány na 30 kandidátních genových polymorfismů, o kterých se předpokládá, že budou mít vliv na vytrvalostní výkon. Molekulárně genetická analýza bude provedena se vzorky DNA získanými z kapilární plné krve. Genotypizace pro 30 genových polymorfismů bude provedena pomocí Real-Time PCR na LightCycler® 96 Instrument (Roche) a genotypizační technologii KASP (Kompetitive Allele Specific PCR).

Kromě toho bude vybráno 40 sportovců s genetickou variantou vytrvalosti, kteří se zúčastní studie akutního cvičení. Aby bylo možné prozkoumat akutní účinky cvičení nízké a vysoké intenzity, bude měřena koncentrace cirkulujících myokinů.

Na tuto podskupinu sportovců budou aplikována tři různá experimentální sezení naplánovaná s odstupem 96 hodin, ve stejnou denní dobu a v náhodném pořadí.

V prvním sezení bude aerobní síla stanovena pomocí přírůstkového testu do vyčerpání na cyklistickém ergometru (Velodyn, Racermate™, USA). Spotřeba kyslíku (VO2) bude stanovena dech po dechu pomocí systému analýzy plynů Quark (Quark, Cosmed, Rim, Itálie). Intervence během dalších dvou experimentálních sezení budou sestávat z cyklistického cvičení s nepřetržitým 60 minutovým cyklistickým cvičením při 50 % PPO (nízká intenzita) a 8 x 5 minut při 80 % PPO (mezi intervaly 1,5 minuty při 75 W) cvičení (vysoká intenzita). .

Účastníci budou požádáni, aby dodržovali předepsaný dietní režim, vyhýbali se konzumaci alkoholu a neprováděli žádnou fyzickou aktivitu během 24 hodin před experimentálním sezením. Experimentální sezení budou probíhat od 8 do 11 hodin v náhodném pořadí s časovým odstupem 96 hodin.

Před každým zásahem zůstanou jednotlivci sedět v laboratoři po dobu 20 minut s pokojovou teplotou mezi 22-24ºC. Během tohoto období budou odebírány klidové krevní vzorky. Budou odebrány další dva vzorky krve, bezprostředně po cvičení a 2 hodiny po cvičení. Venózní krev bude odebrána do EDTA zkumavek, centrifugována při 2500-3000g po dobu 20 minut a oddělená plazma bude uložena při -80 °C pro další analýzu.

Kvantifikace biomarkerů bude provedena pomocí systému MAGPIX®, multianalytových panelů na bázi magnetických kuliček a softwaru MILLIPLEX® Analyst 5.1 (MAGPIX®, Merck Millipore). Pro analýzu myokinu bude použita komerční souprava HMYOMAG-56K.

Distribuce genotypu a frekvence alel mezi každou ze dvou skupin sportovců (vytrvalost a síla) a kontrolami budou porovnány pomocí χ2 testů. Zkonstruuje se endurance genotype score (EGS). Nejprve bude každý genotyp hodnocen v rámci každého polymorfismu. Bude tedy přiřazeno genotypové skóre (GS) 2, 1 a 0 každému jednotlivému genotypu teoreticky spojenému s nejvyšším, středním nebo nejnižším potenciálem vytrvalostních fenotypů. Za druhé, GS každého jednotlivého genotypu bude sečten ∑(i=1)^nSNPi. Za třetí, EGS bude transformován na stupnici 0-100 pro snazší interpretaci následovně: EGS=(100/2n)∑_(i=1)^nSNPi. EGS 100 představuje „optimální“ polygenní profil pro vytrvalostní sportovce – to znamená, že všechny GS jsou 2. Naproti tomu EGS 0 představuje „nejhorší“ možný profil pro vytrvalostní sportovce, to znamená, že všechny GS jsou 0. Vypočte se průměr EGS získaný ve třech studijních skupinách. EGS vytrvalostních, silových sportovců a nesportovců (kontroly) bude porovnána s jednosměrnou analýzou rozptylu (ANOVA) a pro srovnání mezi skupinami bude použit Tukeyho post hoc test. Provedeme také ANOVA, abychom porovnali EGS mezi elitními a národními sportovci v každé skupině vytrvalostních a silových sportovců. Normalita dat byla ověřena pomocí průzkumné analýzy pomocí Shapiro-Wilkova testu. Dvoucestná smíšená ANOVA bude aplikována ke kontrole hlavních interakčních účinků času při cvičení (čas*relace) a času (čas) na koncentraci myokinu v plazmě. Pro statisticky významné účinky bude použit post-hoc Tukeyův test pro vícenásobná srovnání. Všechny hodnoty budou vyjádřeny jako průměr a standardní odchylka (SD). P hodnoty <0,05 budou považovány za statisticky významné. Bonferroniho korekce pro vícenásobné testování bude provedena vynásobením hodnoty P počtem testů, kde je to vhodné. Statistické analýzy budou provedeny pomocí programu SPSS, verze 21 (Chicago, IL).