Vztah mezi irisinem a zdravím kostí u jedinců s poraněním míchy (IBSCI)

Po poranění míchy (SCI) těžká sub-léze kostní ztráta zvyšuje riziko zlomeniny dolních končetin. Kromě mechanické zátěže je homeostáza kostí zprostředkována myokiny, faktory vylučovanými kosterním svalstvem, včetně irisinu. Tento projekt si klade za cíl demonstrovat, že irisin je klíčovým determinantem kostní minerální denzity v kosti pod lézí, že narušené mechanismy irisinu přispívají k post-SCI úbytku kostní hmoty, a identifikovat nové způsoby, jak využít osteogenní účinky irisinu ke zlepšení muskuloskeletálních rehabilitačních strategií. jednotlivci s SCI.

Prvním cílem tohoto projektu je zjistit vztah mezi cirkulujícím irisinem a kostní minerální hustotou (BMD) v kostech sublézí jedinců s SCI. Minulé výzkumy ukázaly pozitivní korelace mezi irisinem a BMD, což naznačuje, že irisin je důležitým faktorem v kostní homeostáze. Dosud nebyl zkoumán vztah mezi irisinem a BMD, chybějící mechanické zatížení, jak je vidět u jedinců s SCI. Je třeba poznamenat, že bylo prokázáno, že zvýšení irisinu zvyšuje kostní hmotu u zdravých myší a zabraňuje nebo snižuje ztrátu kostní hmoty u myších modelů SCI.

Druhým cílem této studie je zjistit, zda jsou koncentrace irisinu narušeny v důsledku patologických změn v kosterním svalstvu pod lézemi po SCI. Irisin je uvolňován do oběhu po štěpení jeho prekurzorového proteinu, který je vysoce exprimován v kosterním svalstvu. Obecně platí, že zdravý lidský sval vykazuje směs svalových vláken typu I a typu II, avšak po SCI dochází k patologické transformaci ze svalu typu I na sval typu II. Vzhledem k tomu, že prekurzorový protein irisinu je více exprimován ve svalu typu I, transformace typu vlákna po SCI by mohla významně zeslabit koncentrace cirkulujícího irisinu a zhoršit jeho downstream signalizační účinky. Pochopení toho, zda jsou posuny typu vláken po SCI spojeny se sníženým cirkulujícím irisinem, by mohlo pomoci vysvětlit neúčinnost současných rehabilitačních metod.

Třetím cílem této studie je změřit odpověď irisinu na vysoce intenzivní intervalové cvičení na pažním ergometru. Pokud jsou koncentrace cirkulujícího irisinu důležité pro zdraví kostí, jak naznačuje současný výzkum, pak je identifikace prostředků ke zvýšení cirkulujícího irisinu zásadní pro vývoj lepších metod muskuloskeletální rehabilitace. I když bylo prokázáno, že cvičení zvyšuje cirkulující irisin, prováděné způsoby cvičení (běh, odporový trénink celého těla) nejsou pro jedince s SCI proveditelné. Cvičení ergometrie paží by mohlo poskytnout prostředek ke zvýšení cirkulujících koncentrací tohoto osteogenního faktoru.