Odlišné modality cvičení na střevním mikrobiomu (DEMGUTS)

Střevní mikrobiom je důležitým regulátorem metabolismu a nedávno se ukázal jako významný přispěvatel ke zdraví a onemocnění pohybového aparátu, konkrétně ke změnám hmoty a funkce kosterního svalstva prostřednictvím komunikační osy známé jako osa střevo-sval. Tato předpokládaná komunikační dráha střeva a svalů vyvolává atraktivní možnost, že manipulací se složením a funkcí střevní mikroflóry by vědci mohli zprostředkovat změny ve zdraví kosterního svalstva a předcházet nepříznivým zdravotním výsledkům sarkopenie. Terapeutické strategie vyvinuté pro modulaci složení střevního mikrobiomu tedy mohou mít klinicky významné důsledky pro ztrátu svalové hmoty související s věkem a pokles fyzické funkce. Bylo prokázáno, že cvičení moduluje střevní mikrobiom u starších dospělých, ale důkazy z dobře navržených randomizovaných klinických studií jsou vzácné. Na jedné straně současné pokyny doporučují odporový trénink ke snížení ztráty kosterního svalstva souvisejícího s věkem a zhoršení fyzických funkcí. Na druhou stranu je aerobní cvičení spojeno se zvýšenou diverzitou mikrobioty a nárůstem taxonů produkujících SCFA, což je spojeno s přínosy pro zdraví kosterního svalstva a zlepšenou funkcí. Vzhledem k tomu, že tyto dva režimy cvičení mají různé bioenergetické dráhy, studijní tým předpokládal, že každý režim podporuje odlišné změny ve složení střevního mikrobiomu. Naproti tomu kombinace obou forem cvičení (odpor + aerobní) může vést k dalšímu účinku. Proto je odhalení dopadu těchto cvičebních režimů na střevní mikrobiom zásadní pro zaplnění této relevantní mezery ve znalostech a pro pomoc při objasnění optimálního cvičebního režimu pro zvládnutí sarkopenie. Dlouhodobým cílem výzkumného týmu je vyvinout po sobě jdoucí linii výzkumu s cílem prozkoumat dopad těchto různých režimů cvičení (tj. odporový, aerobní a souběžný trénink) na složení střevního mikrobiomu a metabolity odvozené ze střeva a prozkoumat jeho účinky. na hmotu a funkci kosterního svalstva u starších dospělých se sarkopenií. Metodika: Návrh studie: Tento projekt bude využívat pilotní 3-ramennou otevřenou randomizovanou kontrolovanou studii (RCT), navrženou k vyhodnocení dopadu různých režimů cvičení na složení střevního mikrobiomu u starších dospělých (ve věku ≥ 60 let) se sarkopenií. . Metody: Tato studie bude využívat náborové, logistické a materiální zdroje z komunitního cvičebního programu. Ti, kteří splnili naše kritéria předběžného screeningu, budou kontaktováni členem studie, který jim vysvětlí účel studie, postupy, rizika-nepříjemnosti a přínosy. Účastníci, kteří souhlasí, budou pozváni k osobní lékařské screeningové návštěvě, aby posoudili konečná kritéria zařazení/vyloučení a poskytli svůj písemný informovaný souhlas (před registrací). Při této návštěvě budou dobrovolníci hodnoceni klinickým vyšetřením, anamnézou medikace a dynamometrickým testem na rukojeti (objektivní indikátor sarkopenie), aby se posoudila způsobilost účastníků. Ti, kteří splní všechna kritéria pro zařazení/vyloučení, budou náhodně rozděleni (N= 69; 23/skupina) do tří různých cvičebních programů: i) trénink aerobního cvičení (AER), ii) cvičení s odporem (RES) nebo iii) souběžný trénink (RES+AER). Tento projekt si klade za cíl randomizovat až n=69 účastníků (n=23/skupina) na základě důkazů z nedávného systematického přehledu s metaanalýzou (11). Účastníci se zapojí do cvičebních intervencí pod dohledem v centru (12 týdnů, 3d/t, 60min/d) sestávajících buď z mírného aerobního tréninku [60–70 % HRmax], nebo ze cvičení s odporem [8 cviků/hlavní svalové skupiny; 6-12 opakování; 60-75% 1RM] nebo kombinace obou (RES+AER). Hodnocení: Všichni účastníci budou hodnoceni na: i) základní úrovni; ii) konec intervence (14 týdnů); a iii) při ukončení (26 týdnů). Celková délka studia je 26 týdnů. Při každé studijní návštěvě účastníci vyplní test síly kosterního svalstva, testy fyzické výkonnosti, posouzení tělesného složení a poskytnou nalačno vzorek krve, moči a stolice. Zaznamenány budou také další důležité matoucí proměnné, včetně nutričního příjmu (pomocí 3denního deníku), denní fyzické aktivity (pomocí trackeru fyzické aktivity – Fitbit na zápěstí), užívání léků a suplementací a souvisejících komorbidit (posuzováno pomocí dotazníku o zdravotním stavu a anamnéze léků). . Podle návrhu studie bude studijní tým také hodnotit: a) míru retence a opotřebení; b) dodržování pohybové intervence; c) bezpečnost; d) účinek intervence na závislé výsledky. Míra úspěšnosti náboru a udržení se bude měřena počtem přijatých účastníků, počtem předčasných odchodů a ztrát, které je třeba sledovat v průběhu studie. Dodržování cvičební intervence bude pečlivě zdokumentováno studijním personálem a bude měřeno počtem navštívených sezení. Bezpečnost bude měřena počtem a/nebo závažností nežádoucích příhod přisuzovaných intervenci a monitorována a zaznamenávána personálem studie v průběhu studie. Cíle: Primární cíl: Primárním výsledkem bude změna v relativním množství Faecalibacterium prausnitzii a dalších bakterií produkujících SCFA po intervenci (14 týdnů). Sekundární výsledky zahrnují: 1) změnu relativní abundance Faecalibacterium prausnitzii na konci léčby (26 týdnů); 2) změna relativní abundance rodů Lactobacillus a Bifidobacterium po intervenci a na konci sledování. Sekundární cíl: Bude také posouzen soubor doplňkových výsledků, aby se široce charakterizoval dopad každého cvičebního zásahu, včetně tělesného složení, funkce kosterního svalstva, funkčního výkonu a obecného složení střevního mikrobiomu. Tento široký soubor výsledků umožní komplexní vyhodnocení dopadu těchto odlišných cvičebních režimů na střevní mikroflóru a na několik zdravotních výsledků, které jsou zásadní pro modulaci střevního mikrobiomu a sarkopenie a mohou poukazovat na další mechanické vazby, které v současnosti nejsou určeny. Očekávané výsledky: Výzkumný tým předpokládal, že kombinace aerobního a odporového tréninku bude mít větší dopad na střevní mikrobiom, konkrétně na zvýšení relativního množství Faecalibacterium prausnitzii a dalších bakteriálních kmenů produkujících SCFA, zvýšení hmoty a síly kosterního svalstva, jako např. stejně jako zvýšená měření fyzické výkonnosti ve skupině souběžného cvičení.