Extrémní morfologie a metabolické zdraví

Po podepsání informovaného souhlasu s účastí ve studii budou účastníci požádáni o vyplnění dotazníku zdravotních vstupních kritérií, včetně dotazníku připravenosti na fyzickou aktivitu a dotazníku pro vyšetření poruchy příjmu potravy, aby se potvrdila způsobilost. Účastníci budou také muset vyplnit zdravotní dotazník pro podání anestetika jako součást postupu biopsie. Jedinci, kteří jsou velmi malí nebo velmi velcí (bez skeletální dysplazie), budou požádáni, aby se dostavili do laboratoře na screening před zahájením studie jako další kritérium způsobilosti. To bude zahrnovat měření výšky, tělesné hmotnosti a postavení na specializované stupnici (bioelektrická impedanční stupnice), která odhaduje, kolik svalů a tuku kdo má. Pokud existuje podezření, že účastník splňuje uvedená kritéria hmotnosti bez tuku, provede se kompletní sken celého těla Dual Energy X-ray Absorptiometrie (DEXA) pro přesnější posouzení tělesného složení. To zahrnuje ležet naplocho na posteli po dobu ~7 minut a odpočívat, zatímco probíhá skenování. Výzkumný tým poté po analýze výsledků skenování informuje účastníka, zda jsou způsobilé a mohou pokračovat ve studii.

Všichni účastníci, kteří jsou považováni za způsobilé, kteří jsou schopni a ochotni se zúčastnit, budou pozváni k účasti v Laboratoři lidské fyziologie University of Bath za účelem úplného testování.

V den 1, před návštěvou University of Bath, budou účastníci požádáni, aby jedli standardizovanou stravu snídaní cereálií a v supermarketu zakoupených sendvičů, nápojů a svačin k obědu s množstvím, které si sami vybrali. Účastníci se ideálně postí 4-5 hodin před příjezdem (~17:00).

Po příjezdu na univerzitu budou jedinci se skeletální dysplazií také požádáni, aby vyplnili dotazník zdravotních vstupních kritérií a dotazník připravenosti na fyzickou aktivitu, aby byla zajištěna způsobilost. Je důležité, aby účastníci informovali vědce o jakémkoli zdravotním stavu nebo jakékoli změně okolností od přihlášení. Všechny informace jsou přísně důvěrné.

Výzkumný tým nejprve změří výšku, tělesnou hmotnost, obvod pasu a boků, průměr břicha (vzdálenost zepředu dozadu), výšku sedu a krevní tlak. Na začátku návštěvy budou účastníci také informováni o shromažďování moči do nádob k tomu určených. Jedinci s kosterní dysplazií pak podstoupí sken duální energetické rentgenové absorptiometrie (DEXA) k posouzení tělesného složení. Všichni účastníci budou mít také skenování periferní kvantitativní počítačovou tomografií (pQCT), které zahrnuje umístění jedné nohy do kulatého skeneru, aby se vyhodnotily tkáně v noze, např. kosti, svaly a tuk (jako by obrázek byl plátek). Skenování vyžaduje, abyste nechali nohu v klidu po dobu ~ 10 minut.

Účastníci pak budou požádáni, aby si odpočinuli na lůžku a relaxovali. V sedě účastníci dokončí test funkce plic v klidu, který vyžaduje foukání do specializovaného zařízení přes náustek. Poté, po ulehnutí a instruktáži o postupu, provede vyškolený zaměstnanec biopsii tukové tkáně z břicha, aby analyzoval geny a proteiny v buňkách. Tuková biopsie zahrnuje zavedení jehly s odsáváním těsně pod kůži k extrakci buněk a bude provedena v lokální anestezii. Tento postup může způsobit modřinu po dobu až 7 dnů. V návaznosti na to bude odebrána svalová biopsie z kvadricepsu (velký sval na přední straně stehna), aby se znovu změřily geny a proteiny a také signální dráhy zapojené do našeho metabolismu. Jehla se zavede přímo do svalu a odeberou se 2/3 útržků tkáně. Výzkumný tým poskytne informace a vybavení pro následnou péči o místa biopsie, aby se zabránilo infekci poté, co účastníci opustí laboratoř.

Poté bude účastníkům poskytnuto teplé jídlo k večeři. Tohle bude standardní porce Sainsbury's Love Your Veg! Čočkový tvarohový koláč (400 g, 1 porce). Před zhasnutím světel ve 22:00 budou účastníci vybaveni sadou pro monitorování spánku známou jako polysomnografie. Vybavení zahrnuje břišní a hrudní pás pro snímání tlaku, nosní kanylu a několik lepivých senzorů umístěných přímo na kůži.

Ráno druhého dne probudí výzkumník účastníka v 7:00. Pomocí náustku (podobně jako šnorchl) a nosní spony bude po dobu 20 minut shromažďován vydechovaný vzduch v klidu, aby bylo možné vypočítat, kolik energie se spálí v klidu. Účastníci budou také požádáni, aby dali vzorek dechu do malé skleněné zkumavky brčkem (to souvisí s metodou stopování vysvětlenou níže). Tělesná hmotnost bude znovu změřena poté, co bude mít účastník možnost použít toaletu.

Jakmile se usadí zpět na lůžko, zavede vyškolený člen personálu kanylu (malou plastovou hadičku) do žíly na hřbetu ruky nebo předloktí účastníka. To zůstane na místě po zbytek dne a umožňuje opakované odběry krve během následujících testů. U účastníků s kosterní dysplazií bude genetický materiál nalezený v buňkách odebrán z prvního krevního vzorku a později analyzován, aby se potvrdila správná diagnóza achondroplazie. Účastníci budou požádáni, aby vložili ruku do teplého boxu nastaveného na 55 °C, což napomáhá průtoku krve a usnadňuje výzkumnému týmu odběr vzorků. Všichni účastníci budou poté požádáni, aby dokončili řadu otázek ohledně chuti k jídlu, úkol s výběrem porce a změří se krevní tlak.

Když je ruka teplá a počáteční úkoly týkající se chuti k jídlu jsou dokončeny, dostanou účastníci slazený nápoj a požádáni, aby jej dokončili do 5 minut. Nápoj bude také obsahovat indikátor cukru, který je stabilní a bezpečný pro konzumaci. To umožňuje výzkumnému týmu posoudit, jak je nápoj zpracováván tělem v reálném čase. Pro několik jedinců z každé „podskupiny“ (achondroplazie, kosterní dysplazie, extrémně velká tělesná velikost a extrémně malá tělesná velikost) bude do nápoje přidán jiný indikátor zvaný acetát, který pomůže s některými výpočty, jak tělo zpracovává cukr. Vzorky krve (10 ml) budou odebírány z kanyly každých 15 minut první hodinu a 30 minut další dvě hodiny. Ve stejných intervalech bude účastník požádán, aby foukal do malé zkumavky pomocí brčka, aby se posoudil vzhled indikátoru na dechu (ukazatel toho, kolik cukru se z nápoje spálí, na rozdíl od zásob cukru v těle , tedy potřeba základního vzorku). Účastníci budou také požádáni, aby vyplnili otázky týkající se chuti k jídlu a výběr porcí, kdykoli je odebrán vzorek krve. V 60, 120 a 180 minutách se odebere jeden 5minutový vzorek vzduchu stejně jako po probuzení a každou hodinu se bude měřit krevní tlak. Mezi vzorky může účastník také vyplnit sérii dotazníků týkajících se duševního zdraví (volitelné).

V 11:00 bude účastníkům předložen další úkol týkající se chuti k jídlu a poté obědové jídlo (pesto těstoviny se sýrem a sklenice pomerančového džusu), které mají zkonzumovat do 20 minut. Několik dalších otázek ohledně chuti k jídlu bude položeno před a po jídle. Následující 3 hodiny budou podobné jako předtím, s pravidelnými škálami chuti k jídlu a vzorky krve budou odebírány každých 15 minut první hodinu a 30 minut další dvě hodiny. Po 60, 120 a 180 minutách bude odebrán jeden 5minutový vzorek dechu a menší vzorek dechu se stopovacím brčkem a zaznamená se krevní tlak.

Účastníci budou poté požádáni, aby provedli krátký test na běžeckém pásu pro kalibraci monitoru aktivity nošením monitoru srdečního tepu na hrudním pásu při chůzi. Pět 3minutových přírůstkových etap bude vypočítáno na základě „normální“ rychlosti chůze, kterou si účastníci sami zvolili. Během poslední minuty každé fáze se odebere jednominutový vzorek dechu a zaznamená se srdeční frekvence. Na konci každé fáze cvičení bude také odebrán vzorek dechu do zkumavky pro odběr indikátoru. Na běžeckém pásu budou účastníci požádáni, aby popsali, jak obtížné jsou jednotlivé fáze cvičení. Pokud nejvyšší rychlost nepřesáhla „tvrdé“ cvičení, výzkumník se zeptá, zda se účastník cítí schopen dokončit poslední fázi při vyšší intenzitě (nepřesahující hodnocení vnímané námahy 15), aby pomohl kalibraci monitoru aktivity. Do 30 sekund po dokončení na běžeckém pásu bude z kanyly odebrán jeden konečný vzorek krve před jejím vyjmutím.

Při odchodu z laboratoře dostanou účastníci monitor aktivity, pohybové hodinky, jídelní deník (buď v mobilní aplikaci nebo papírovou kopii) a váhu na jídlo a tělesnou hmotnost. Na zadní straně paže bude také namontováno malé zařízení pro nepřetržité měření hladiny cukru v krvi. Zařízení se zavádí velmi malou jehlou, která se poté odstraní a v paži zůstane pouze náplast s malou sondou. Výzkumný tým poučí účastníky o tom, jak nosit monitor aktivity na hrudi, a požádá je, aby jej nosili pokaždé, kromě plavání nebo koupání, a zaznamenává příjem potravy po dobu 14 dnů. Během této doby budou účastníci požádáni, aby se zvážili jako první ráno a jako poslední v noci, a také zaznamenali dobu a kvalitu spánku.