Molekulární mechanismy cvičení prospívají lidem rezistentním na inzulín

Identifikace molekulárních regulačních bodů přínosů cvičení má vysokou národní prioritu kvůli příležitosti vyvinout cílená nová terapeutika prospívající populacím trpícím zdravotními problémy souvisejícími s nečinností, včetně T2DM a prediabetu, vyznačující se inzulinovou rezistencí (IR). IR je nejrozšířenější u starší populace spojené se sarkopenií. Výzkumníci navrhují novou metabolickou regulační roli PGC-1α4 (α4), genu pro hypertrofii, zesílený cvičením odporu (RE). Na základě podstatných předběžných údajů vědci předpokládají, že α4 ve spolupráci s PPARβ (Rβ) podporuje svalovou glykolýzu a citlivost na inzulín (IS) a také zvyšuje svalovou hmotu a výkonnost. Na základě svých nových předběžných dat budou také zkoumat, zda deacetylací glykolytických proteinů RE zvyšuje svalovou glykolytickou kapacitu. Rp také snižuje oxidační stres, který nejen zvyšuje IS, ale také přispívá k dalším zdravotním přínosům. Nová data založená na mRNA naznačují, že RE snižuje degradaci proteinů, což bude zkoumáno v současném návrhu. Vyšetřovatelé určí, zda 3 měsíce RE tréninku zvýší citlivost na inzulín a svalovou výkonnost a hmotu u lidí s IR prostřednictvím cest zvýšené glykolýzy, deacetylace glykolytických proteinů, snížení degradace proteinů a zvýšení syntézy a zmírnění oxidačního stresu. Budou studovat 48 IR lidí ve věku 50-75 let před a po 3 měsících buď 4x týdně odporový trénink nebo sedavý způsob života a porovnávat je s štíhlými IS lidmi. Odeberou vzorky biopsie svalu vastus lateralis před a po akutním cvičení a po smíšeném jídle za účelem měření markerů glykolýzy, energetických metabolitů, glykogensyntázy, obsahu glykogenu, α4, Rβ, inzulinových signálních proteinů a analýzy proteomů. Budou také měřit markery oxidačního stresu včetně 8-OXO-dg (míra poškození DNA), oxidativního poškození proteinů a následné degradace svalových proteinů, o které se domnívají, že je snížena zvýšeným antioxidačním účinkem Rβ při RE tréninku. Budou také používat in vivo značení specifických svalových proteinů pomocí stabilních izotopů značených indikátorů k určení, zda a4 indukovaná svalová hypertrofie nastává nejen snížením degradace, ale také zvýšením syntézy kontraktilních proteinů. Tyto studie poskytnou nezbytné mechanické vysvětlení toho, jak RE zvyšuje IS, glykolýzu, snižuje oxidační stres a podporuje svalovou výkonnost a hmotu u lidí s IR, čímž podstatně přispívá ke zdraví a délce života.