Charakter a cvičení srpkovité buňky, vliv horkého prostředí (TDex)

Úvod

Srpkovitá anémie je dědičná porucha charakterizovaná abnormálním hemoglobinem nazývaným hemoglobin S nebo srpkovitý hemoglobin v červených krvinkách subjektů. Homozygotní forma (hemoglobin SS) způsobuje srpkovitou anémii a je nejzávažnějším druhem srpkovité anémie. Onemocnění hemoglobinem SC a talasémie hemoglobinu Sβ jsou dvě další běžné formy srpkovité anémie. Nositelé srpkovitých buněk jsou osoby, které zdědily hemoglobin S od jednoho rodiče a normální hemoglobin A od druhého (heterozygotní AS). Tito lidé jsou obecně zdraví. Bylo však hlášeno stále více případů závažných komplikací, zejména během úsilí a pobytu ve vysokých nadmořských výškách, jako jsou hemorheologické a mikrocirkulační poruchy a rhabdomyolýza. Zvýšené procento nevolnosti červených krvinek bylo pozorováno u nositelů srpkovité anémii (AS) ve srovnání s normálními jedinci po 45 minutách chůze při teplotě 33 °C. Jedinci AS také vykazovali zhoršení deformovatelnosti červené krve v klidu, na konci a 24 hodin po maximálním cvičení ve srovnání s normálními jedinci AA, což ukazuje zranitelnost červených krvinek těchto zdánlivě zdravých subjektů. Tuhost červených krvinek spolu s viskozitou krve se také zvýšila ve skupině AS ve srovnání se skupinou AA, v důsledku čehož se zvyšuje riziko cévních příhod. U sportovců a vojenských bojovníků byl pozorován kolaps cvičení a náhlá smrt spojená se srpkovitou anémií. Mnoho autorů během cvičení zaznamenalo několik případů náhlé smrti u jedinců s AS, přesné příčiny však zůstávají velmi špatně pochopeny.

Jako omezení související s cvičením v tropickém klimatu bylo pozorováno snížení výkonu a volemie v důsledku dehydratace, přesměrování objemu krve do kožních oblastí. Bylo také hlášeno narušení metabolismu sacharidů.

Naše cíle v této práci jsou:

• Charakterizovat mikrovaskulární odpověď na cvičení v horkém prostředí u aktivních mladých dospělých jedinců se srpkovitou anémií,
• Abychom zdůraznili biologické mechanismy, které jsou základem jakékoli mikrovaskulární odezvy u nositelů rysů srpkovitých buněk,
• Popsat vaskulární důsledky postprandiálních metabolických poruch vyvolaných cvičením v horkém prostředí,
• Chcete-li porozumět metabolismu glukózy nalačno a po jídle v klidu, během a po cvičení,
• Testovat zotavení v neutrálním tepelném prostředí (22 °C) jako prostředek normalizace pozátěžové vaskulární funkce.

Experimentální protokol

Do studie bude zařazeno 30 mužských dobrovolníků (15 zdravých: AA a 15 nositelů srpkovitých buněk: AS) nekuřáci, ve věku 18-30 let, BMI mezi 19 a 25 kg/m2 žijících v Karibiku po dobu alespoň 6 měsíců. Všichni jedinci budou v dobrém zdravotním stavu, fyzicky aktivní (≥ 3 h/týden) bez anamnézy úpalu během cvičení. Neberou žádné léky a nekonzumují pravidelně alkohol.

Účastníci budou podrobeni čtyřem experimentálním relacím:

1. Seznamovací sezení nalačno v teplém prostředí (33 °C), ve kterém budou měřeny klidové parametry jako index reaktivní hyperémie, teplota bubínku, srdeční frekvence, mozková a svalová oxygenace, rychlost pulzní vlny a elektrokardiogram (EKG). Poté bude proveden test intenzity zátěže (VO2max) s následným lékařským pohovorem.

   Další 3 sezení se budou provádět brzy ráno na lačno se 45 minutovým cvičením na ergocyklu. Cvičení zahrnuje 15 minut zahřátí, poté budou účastníci požádáni, aby šlapali co nejrychleji po dobu 6 sekund. Test trvající 6 sekund se bude opakovat dvakrát nebo vícekrát s obnovením pokaždé. Během cvičení bude kontrolována hydratace (2,5 ml vody / kg každých 15 minut), bude měřena spotřeba kyslíku; a mikrovaskulární funkce a vzorky krve odebrané v různých časech experimentu v každém sezení (T0, T60, T75, T90, T120). Design této studie je zkřížený pokus rozdělený do 3 sezení prezentovaných v randomizovaném pořadí:

2. Cvičení prováděné v horkém prostředí (33 °C) s regenerací ve stejném prostředí.
3. Cvičení a regenerace prováděné v kontrolním (termoneutrálním) prostředí (22 °C)
4. Cvičení prováděné v horkém prostředí (33 °C) s regenerací v termoneutrálním prostředí (22 °C).

Na konci každého sezení dostane každý účastník standardizované jídlo.

Tato studie bude provedena v souladu s pokyny vypracovanými v Helsinské deklaraci a všechny postupy byly schváleny Výborem pro ochranu osob Východ-III. Od všech účastníků bude získán písemný informovaný souhlas.

Biochemické postupy

Vzorky krve budou použity pro hemoreologické testy (viskozita krve, ztuhlost, agregovatelnost a srpkovitost červených krvinek atd.) Bude provedeno dávkování kreatinkinázy (CK-MM, MB), myoglobinu a troponinu pro posouzení stupně rabdomyolýzy a celistvost srdce.

Glykemie a laktatémie budou stanoveny pomocí proužků. Stanovení kortizolu, inzulínu, adrenalinu, glukagonu a laktátdehydrogenázy (LDH) bude provedeno pomocí vhodných souprav.

Plazmatický zánětlivý profil bude stanoven měřením markerů, jako je myeloperoxidáza (MPO), malondialdehyd (MDA), produkty pokročilé oxidace proteinů (AOPP), nitrotyrosin a endotelin-1 pomocí vhodných souprav.

Adhezní molekuly jako VCAM-1, ICAM-1 a P-selektin budou měřeny pomocí soupravy ELISA od Diaclone nebo Eurobio.

Oxidační stres na červených krvinkách bude hodnocen měřením glutathionového poměru GSSH/GSSG, superoxiddismutázy (SOD), katalázy a glutathionperoxidázy (GPx).

Statistická analýza Data budou vyjádřena jako průměr s jejich standardními chybami. Statistické analýzy budou provedeny pomocí SPSS pro MAC a p < 0,05 považovány za statisticky významné.

Všechna data budou analyzována pomocí ANOVA s opakovanými měřeními, po kterých následuje post hoc srovnání se Studentovým párovým t testem. Podle potřeby budou použity testy Kolmogorova-Smirnova, Newmana Keulse a Duncana.

Očekávané výsledky

• Lepší pochopení fyziopatologických mechanismů vedoucích k závažným cévním příhodám po fyzické zátěži v tropickém klimatu u zdravých nosičů srpkovitých anemií.
• Otevření drah pro identifikaci programů fyzické aktivity a nutričních intervencí přizpůsobených pacientům se srpkovitou anémií v horkém prostředí.
• Pochopení mechanismů vedoucích k poruchám metabolismu glukózy v tropickém klimatu u jedinců s AA a AS.