Charakterizace plazmového metalomického profilu k akutnímu cvičení u zdravých mužů a žen (METALEXO) (METALEXO)

Četné kovy stopových prvků hrají zásadní roli v energetickém metabolismu včetně hořčíku, zinku nebo manganu (Heffernan et al., 2019). Elitní sportovci a sportovkyně s vysokými energetickými nároky následně potřebují kompenzovat ztrátu a/nebo nesprávnou distribuci těchto stopových prvků během fyzického cvičení příjmem jídla nebo pití. Kovy stopových prvků a jejich interakce v metabolických procesech mohou hrát důležitou roli ve fyzickém výkonu. Modulace jejich dostupnosti plazmy v reakci na akutní cvičení však zůstává špatně pochopena (Heffernan et al., 2019). Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) představuje účinnou technologii pro detekci a kvantifikaci všech kovů stopových prvků v plazmě a erytrocytech, aby na tuto otázku odpověděla.

Mezi různými kovy stopových prvků je železo jedním z nejvíce studovaných za posledních 30 let. Železo je skutečně základní složkou hemoglobinu a myoglobinu, což umožňuje optimální dodávku kyslíku do orgánů, zejména do kosterního svalstva při kontrakci. Železo také hraje hlavní roli v mitochondriálním dýchacím řetězci, stejně jako v aktivitě mnoha enzymů. Nedostatek železa, zejména v dostupnosti železa v plazmě, má škodlivé důsledky na sportovní výkon tím, že podporuje anémii z nedostatku železa. Vytrvalostní sportovci často vykazují nedostatek železa (Sim et al., 2019), ale ten by mohl mít dopad i na nesportovní populaci, zejména na ženy (Mota et al., 2019). Poruchy metabolismu železa během intenzivního cvičení mohou záviset na několika faktorech včetně hyperhekpidinémie (Roecker et al., 2005). Vysoké hladiny hepcidinu v plazmě skutečně přispívají ke snížení dostupnosti železa v plazmě klasicky pozorované u vrcholových sportovců. Navíc intravaskulární hemolýza kombinovaná se ztrátou železa v moči, gastrointestinálním traktu a/nebo potu mohla být pozorována také během dlouhodobého intenzivního cvičení (Peeling et al., 2017). Všechny tyto faktory mohou přímo ovlivnit funkční schopnosti během fyzického cvičení. Je zajímavé, že nedávné studie podporují existenci silné interakce mezi metabolismem železa a dalšími neželeznými stopovými prvky, mezi které patří mimo jiné zinek, měď nebo kobalt (Loréal et al., 2014; Cavey et al., 2015). Při intenzivní fyzické zátěži by tak barevné kovy mohly přímo či nepřímo hrát roli v modulaci importu, skladování nebo exportu železa v různých druzích buněk, a tedy funkčních kapacit.

V této souvislosti je cílem pilotní klinické studie charakterizovat plazmatický metalomický profil v reakci na akutní intenzivní cvičení u zdravých mužů a žen. Všichni dobrovolníci (n=40) provedou 3 návštěvy v laboratoři M2S: 1) inkluzní návštěvu včetně antropometrických měření, průzkumů stravy a fyzické aktivity, 2) druhou návštěvu za účelem provedení přírůstkového cyklistického testu, 3) poslední návštěvu provádět metabolická opatření během 30minutového intenzivního cvičení (tj. 90 % mechanického výkonu při anaerobním prahu). Vzorky krve budou odebrány před, na konci tohoto intenzivního cvičení a po 3 hodinách zotavení, aby se v plazmě stanovily parametry systémového metabolismu železa a koncentrace 29 neželezných kovů.