Distinkte træningsformer på tarmmikrobiom (DEMGUTS)

Tarmmikrobiomet er en vigtig regulator af metabolisme og er for nylig dukket op som en relevant bidragyder til muskuloskeletal sundhed og sygdom, specifikt til ændringer i skeletmuskelmasse og funktion gennem en kommunikationsakse kendt som tarm-muskelaksen. Denne angivne tarm-muskel kommunikationsvej rejser den attraktive mulighed for, at videnskabsmænd ved at manipulere tarmmikrobiotaens sammensætning og funktion kunne formidle ændringer i skeletmuskulaturens sundhed og forhindre uønskede helbredsudfald af sarkopeni. Således kan terapeutiske strategier udviklet til at modulere tarmmikrobiomsammensætning have klinisk betydningsfulde implikationer i aldersrelateret muskeltab og fysisk funktionsnedgang. Motion har vist sig at modulere tarmmikrobiomet hos ældre voksne, men beviserne fra veldesignede randomiserede kliniske forsøg er sparsomme. På den ene side anbefaler gældende retningslinjer styrketræning for at reducere aldersrelateret skeletmuskeltab og fysisk funktionsnedsættelse. Alligevel er aerob træning på den anden side forbundet med øget mikrobiota-diversitet og en stigning i SCFA-producerende taxa, som er blevet forbundet med skeletmuskelsundhedsfordele og forbedret funktion. I betragtning af, at disse to træningsregimer har forskellige bioenergetiske veje, antog undersøgelsesholdet, at hvert regime fremmer forskellige ændringer i tarmens mikrobiomsammensætning. Derimod kan en kombination af begge træningsformer (modstand + aerobic) føre til en ekstra effekt. Derfor er det afgørende at udrede virkningen af ​​disse træningsregimer på tarmmikrobiomet for at udfylde dette relevante videnshul og hjælpe med at afklare det optimale træningsregime til at håndtere sarkopeni. Forskerholdets langsigtede mål er at udvikle en sammenhængende forskningslinje for at udforske virkningen af ​​disse forskellige træningsregimer (dvs. modstand, aerob træning og samtidig træning) på tarmens mikrobiomsammensætning og tarmafledte metabolitter og undersøge dens virkninger på skeletmuskelmasse og funktion hos ældre voksne med sarkopeni. Metode: Undersøgelsesdesign: Dette projekt vil bruge et pilot 3-arms åbent, randomiseret kontrolleret forsøg (RCT), designet til at evaluere virkningen af ​​forskellige træningsregimer på tarmmikrobiomsammensætningen hos ældre voksne (alder ≥ 60 år) med sarkopeni . Metoder: Denne undersøgelse vil bruge rekrutterings-, logistiske og materielle ressourcer fra et samfundsøvelsesprogram. De, der opfyldte vores forudgående screeningskriterier, vil blive kontaktet af et studiemedlem og afsløre undersøgelsens formål, procedurer, risiko-ubehag og fordele. Deltagere, der accepterer, vil blive inviteret til et personligt medicinsk screeningsbesøg for at vurdere de endelige inklusions-/eksklusionskriterier og give deres skriftlige informerede samtykke (før tilmelding). I dette besøg vil frivillige blive evalueret gennem klinisk undersøgelse, medicinhistorie og en håndgrebsdynamometritest (en objektiv indikator for sarkopeni) for at vurdere deltagernes berettigelse. De, der opfylder alle inklusions-/eksklusionskriterier, vil blive tilfældigt tildelt (N= 69; 23/gruppe) til tre forskellige træningsprogrammer: i) aerob træning (AER), ii) modstandsøvelse (RES) eller iii) samtidig træning (RES+AER). Dette projekt har til formål at randomisere op til n=69 deltagere (n=23 / gruppe) baseret på evidens fra et nyligt systematisk review med meta-analyse (11). Deltagerne vil deltage i superviserede centerbaserede træningsinterventioner (12 uger, 3d/w, 60min/d) bestående af enten moderat aerob træning [60-70% HRmax] eller modstandsøvelse [8 øvelser/større muskelgrupper; 6-12 gentagelser; 60-75 % 1RM] eller en kombination af begge (RES+AER). Vurderinger: Alle deltagere vil blive vurderet ved: i) baseline; ii) afslutning af intervention (14 uger); og iii) ved afslutning (26 uger). Samlet længde af undersøgelsen er 26 uger. Ved hvert studiebesøg vil deltagerne gennemføre en skeletmuskelstyrketest, fysiske præstationstests, vurdering af kropssammensætning og give en fastende blod-, urin- og afføringsprøve. Andre vigtige forstyrrende variable vil også blive registreret, herunder ernæringsindtag (ved hjælp af en 3-dages dagbog), daglig fysisk aktivitet (ved hjælp af en fysisk aktivitet tracker-fitbit), brug af medicin og kosttilskud og associerede komorbiditeter (vurderet gennem medicinsk og medicinsk historie spørgeskema) . I henhold til undersøgelsesdesignet vil undersøgelsesteamet også evaluere: a) fastholdelses- og nedslidningsrater; b) overholdelse af øvelsesintervention; c) sikkerhed; d) interventionseffekt på afhængige resultater. Succesen med rekrutterings- og fastholdelsesrater vil blive målt ved antallet af rekrutteret deltagere, antallet af frafald og tab til opfølgning gennem hele forsøget. Overholdelse af træningsinterventionen vil blive omhyggeligt dokumenteret af studiepersonalet og vil blive målt ved antallet af deltagere. Sikkerheden vil blive målt ved antallet og/eller alvoren af ​​uønskede hændelser, der kan tilskrives interventionen, og overvåges og registreres af undersøgelsespersonalet under hele forsøget. Mål: Primært mål: Det primære resultat vil være ændringen i den relative mængde af Faecalibacterium prausnitzii og andre SCFA-producerende bakterier efter interventionen (14 uger). Sekundære resultater omfatter: 1) ændring af Faecalibacterium prausnitzii relative mængde ved afslutning (26 uger); 2) ændring af relativ forekomst af Lactobacillus og Bifidobacterium slægter efter interventionen og ved afslutningen af ​​opfølgningen. Sekundært mål: Et sæt af komplementære resultater vil også blive vurderet for bredt at karakterisere virkningen af ​​hver træningsintervention, herunder kropssammensætning, skeletmuskelfunktion, funktionel ydeevne og generel tarmmikrobiomsammensætning. Dette brede sæt af resultater vil tillade en omfattende evaluering af virkningen af ​​disse forskellige træningsregimer på tarmmikrobiota og på adskillige sundhedsresultater, der er afgørende for modulering af tarmmikrobiom og sarkopeni og kan pege på andre mekanistiske forbindelser, der i øjeblikket er ubestemte. Forventede resultater: Undersøgelsesholdet antog, at en kombination af aerob træning og modstandstræning vil have en større indvirkning på tarmmikrobiomet, specifikt ved at øge den relative mængde af Faecalibacterium prausnitzii og andre SCFA-producerende bakteriestammer, en stigning i skeletmuskelmasse og styrke, som samt forbedrede fysiske præstationsmål i den samtidige træningsgruppe.