Multidimenzionální prediktivní modelování k pochopení mechanismů heterogenity odezvy na cvičení u starších dospělých (M3AX)

Předpokládá se, že funkční poklesy související se stárnutím jsou způsobeny charakteristickými biologickými procesy1, které se v konečném důsledku projevují fyzickými, duševními a metabolickými poruchami – což ohrožuje zdraví a kvalitu života (QoL). Cvičení je multipotentní léčba, která slibuje zmírnění většiny příznaků stárnutí, ale existuje značná variabilita v individuální reakci na cvičení. Tato interindividuální heterogenita odezvy (IRH) byla poprvé identifikována a rozsáhle zkoumána Bouchardem a kolegy v kontextu vytrvalostního tréninku (ET). Následně výzkumníci prokázali odporový trénink (RT) IRH a studovali potenciální mechanismy IRH. Vyšetřovatelé poté vedli několik studií u starších dospělých, kteří zkoumali titraci dávky, adjuvantní výživu nebo medikaci ve snaze snížit slabou míru odezvy. Zůstává mnoho mezer ve znalostech, jak bylo shrnuto na workshopu National Institutes of Aging (NIA) o IRH zasévání těchto žádostí o aplikace (RFA). Vyšetřovatelé sestavili interdisciplinární tým, aby se zabýval hlavním cílem RFA, „lépe porozumět faktorům, které jsou základem variability odezvy na cvičení u starších dospělých“. Ačkoli směrnice Health and Human Services (HHS) specifikují kombinovanou ET a RT pro maximalizaci zdravotních přínosů u stárnoucích dospělých, rozsáhlé cvičební studie studující IRH (tj. HERITAGE, MoTrPAC) omezily účastníky na jeden režim cvičení. Pro tento projekt výzkumníci navrhují inovativní, ale logickou strategii pro použití kombinované ET a RT. Nízká kardiorespirační zdatnost (CRF, VO2max) a nízká funkční kvalita svalů (fMQ; síla/svalová hmota) jsou multisystémové projevy zhoršování buněčných znaků stárnutí. Důležité je, že CRF i fMQ jsou modifikovatelné pomocí ET a RT. Předpokladem výzkumníků je tedy to, že kombinovaná ET+RT je vynikající strategií pro objasnění faktorů stojících za IRH, protože razí cestu k pochopení a zmírnění IRH při stárnutí s přímou převoditelností na nejlepší důkazy doporučení veřejného zdraví.

Je třeba ještě určit, jak se charakteristické znaky stárnutí ovlivňují, aby ovlivnily schopnost reagovat na cvičení. Například svalová mitochondriální energetika a proteostáza jsou neoddělitelně spojeny a špatný stav respondérů může být způsoben nedostatkem energetických zdrojů k udržení proteostázy během cvičebního programu. Podobně stárnutí narušuje cirkadiánní hodiny, což vede k zánětu a narušené buněčné signalizaci, což může také přispívat k IRH.

Zatímco zdroje IRH jsou konstelací modifikovatelných a nemodifikovatelných faktorů, výzkumníci budou testovat hypotézu, že faktory jsou klíčové pro samotné stárnutí – znaky stárnutí, jako je proteostáza, mitochondriální energetika a zánět, stejně jako systémové a svalové specifické cirkadiánní hodiny. funkce a výstup – jsou hlavními přispěvateli k vícerozměrnému obvodu, který určuje, zda jedinec dosáhne minimálního klinicky důležitého rozdílu (MCID) v CRF a/nebo fMQ pomocí cvičebního tréninku. Vyšetřovatelé budou také testovat hypotézu, že změněné dávkování cvičení ve spojení s doporučením životního stylu podpoří dosažení MCID u starších dospělých, kteří zpočátku nereagují. S CRF a fMQ jako primárními klinickými výsledky budou výzkumníci používat 2-fázovou sekvenční vícenásobnou randomizovanou studii (SMART) kombinované ET+RT s klinickým fenotypováním a molekulárními a buněčnými analýzami krve/svalů.