Et forsøg for at bestemme virkningerne af træning ved inflammatorisk tarmsygdom og leddegigt (ExMET-IBD)

Baggrund:

Fordelene ved motion er rigelige (1). De er fysiske, psykiske og sociale. Motion udviser sine virkninger på flere systemer gennem flere mekanismer. Disse mekanismer er ofte dårligt forstået. Langsigtet modstandstræning resulterer i mange sundhedsmæssige fordele. Det er forbundet med en reduceret risiko for lavgradige inflammatoriske sygdomme, forbedret metabolisk profil hos patienter med type 2-diabetes og forebyggelse af osteoporose (2, 3). De midler, hvormed modstandstræning opnår dette, er ikke fuldt ud forstået. En undersøgelse af pædiatriske patienter med inflammatorisk tarmsygdom viste, at denne patientkohorte tolererede højintensiv træning godt (4). Regelmæssig træning kan hjælpe med at forbedre sygdomsaktiviteten ved inflammatorisk tarmsygdom ved at frigive antiinflammatoriske cytokiner fra myocytter under træning.

Intestinal mikrobiota menes nu at være et nøgleled i sygdomsekspression hos mennesker (5). Tidligere undersøgelser har vist, at aerob træning hos overvægtige unge har ført til særlige ændringer i tarmens mikrobiota (6). Disse ændringer synes at være relateret til det oplevede vægttab. Dette kan bestemme mængden af ​​vægt og kropsfedt tabt af disse unge.

Vedvarende modstand og aerob træning fører også til ændringer i baseline immunologiske profiler, især cytokiner (7).

Forskerne har til formål at udforske forholdet mellem ændringer i tarmmikrobiota efter et struktureret blandet cardio-respiratorisk og styrketræningsprogram og sammenhængen med ændringer i cytokinprofilen, procentdelen af ​​tabt kropsfedt og sygdomsaktivitet.

Hypotese:

1. Et struktureret, 8-ugers blandet cardio-respiratorisk og modstandstræningsprogram resulterer i specifikke ændringer i tarmmikrobiota i inaktive sygdomspopulationer.
2. For inaktive personer er ændringer i tarmmikrobiota efter et 8-ugers træningsprogram forbundet med ændringer i immunologisk profil.
3. Justering for mængden af ​​træning, der udføres, er større fald i procentdelen af ​​kropsfedt forbundet med tilstedeværelsen af ​​særlige tarmmikrobiotaændringer efter træning.
4. Forbedret sygdomskontrol, humør og angsttilstande opstår efter et 8-ugers træningsprogram. Dette er forbundet med ændringer i tarmens mikrobiota og immunologiske profiler.

Studere design:

• Prospektivt, randomiseret kontrolforsøg
• Interventionel

Efter identifikation af passende patienter og efterfølgende rekruttering vil både IBD- og RA-patienter ligeligt blive randomiseret i 2 grupper i et 1:1-forhold.

Den første gruppe går straks ind i et 8-ugers træningsprogram og bliver målt til tidspunkt 0 - uge 0 - og tidspunkt 1 - uge 8. Den anden gruppe vil gå ind i et forsinket 8-ugers træningsprogram efter først at have afsluttet en 8-ugers periode med at opretholde deres sædvanlige niveauer af lav fysisk aktivitet. Disse patienter vil blive målt på tidspunkt 0, tidspunkt 1 og tidspunkt 2.

Prøvestørrelse:

Efterforskerne vil søge at rekruttere deltagere i følgende grupper

1. Inflammatorisk tarmsygdom, colitis ulcerosa og Crohns - 30 patienter i alt
2. Reumatoid arthritis - 30 patienter

Randomiseringsproces:

Forsøgspersoner vil blive randomiseret i 8-ugers trænings- eller 16-ugers sædvanlig fysisk aktivitet + træningsgrupper efter deres valg af passende mærkede kuverter indeholdende det gruppenummer, de skal rekrutteres til. Emner vil blive rekrutteret på 1:1-basis til henholdsvis 8 ugers undersøgelse: 16-ugers undersøgelse. Randomisering vil ske ved det indledende screeningsbesøg og vil blive overværet af forsøgspersonen og af 2 efterforskere.

Intervention:

Et minimumsstandardiseret, blandet cardio-respiratorisk træningsprogram og styrketræning vil forsøges at blive overholdt. Et individuelt træningsprogram vil blive leveret med sikkerhed for øje. Dette program vil være egnet til begyndere og vil være baseret på en grundlæggende "sofa til 5 km" træningsplan identisk med den, der blev brugt i vores tidligere forskningsundersøgelse, ExMET-studiet. Det er vores erfaring, at deltagerne nød dette program og gjorde gode fremskridt på trods af deres inaktivitet ved udgangspunktet. Forsøgspersoner har tilladelse til at komme videre end dette program, men kun under opsyn af trænings-instruktøren eller efterforskerne. Frie vægte vil ikke indgå i træningsprogrammet. Til modstandsøvelser skal forsøgspersonerne i første omgang udføre 1 til 2 sæt af 8 til 12 gentagelser af 70 % af deres 1 gentagelse max. Dette øges til 3 sæt af 8 til 12 gentagelser. En passende opvarmning vil blive tilskyndet for at minimere skader. Gyminstruktører vil være tilgængelige på stedet under hele træningsprogrammet for at få hjælp, hvis enkeltpersoner har spørgsmål vedrørende deres træningsprogram, registrering af aktiviteter på FITLINXX eller fitnessmaskineri.

• Træningstype: Aerobic og modstandstræning - Mulighederne omfatter gang/løb på løbebånd, stationær cykling, crosstrainer, stepmaskine til aerob træning. Modstandsøvelser vil omfatte 6-8 forskellige maskinbaserede øvelser med fokus på core muskelstyrke samt muskelgrupper i over- og underkroppen f.eks. brystpres, leg extensions.
• Intensitet: Moderat til kraftig intensitet i henhold til Borg opfattet anstrengelsesskala.
• Varighed: 18 til 20 minutters aerobic-sessioner, der indledningsvis eskalerer ugentligt guidet af standard sofa til 5 km-protokoller.
• Hyppighed: Tre træningspas om ugen.
• Længde: 8 uger.

Metode:

Efter rekruttering, afslutning af informeret samtykkeproces og screening for inklusions- og eksklusionskriterier vil patienter blive bedt om at deltage i 2 eller 3 målebesøg afhængig af randomisering. Disse besøg vil finde sted i Clinical Sciences Building på Cork University Hospital. Fortrolige demografiske data vil blive indsamlet fra hvert emne, herunder emnets køn, alder, race, vægt og højde. Der vil blive indhentet oplysninger om patientens sygehistorie og aktuelle medicinske status. Validerede spørgeskemaer om overholdelse af medicin, dvs. Morisky overholdelsesskalaen, fysisk aktivitet og selvopfattet stress: Beck Depression Inventory, Hospital Anxiety and Depression scale og State/trait Anxiety Inventory spørgeskemaer samt livskvalitetsspørgeskemaer inklusive SF-36 vil blive udfyldt ud.

Dual-Energy X-ray Absorptiometry scanning vil blive udført for at måle kropssammensætning inklusive procent kropsfedt.

Patienterne vil udfylde en detaljeret kostundersøgelse Food Frequency Questionnaire svarende til det, der blev udført i en nylig undersøgelse fra vores center (8). Patienternes sygdomsaktivitet vil blive vurderet gennem klinisk undersøgelse og historie. Sygdomsaktivitetsindeksscore, Harvey Bradshaw for Crohns sygdom, Powell-Tuck for Colitis ulcerosa og DAS-28-CRP for RA vil blive registreret.

Efter disse målinger og en passende opvarmning vil enkeltpersoner gennemgå Rockport one-mile walk-testen for at etablere et basisniveau for kondition og estimeret VO2 max. Denne sub-maksimale konditionstest indebærer, at deltagerne går én kilometer i et rask tempo uden at stoppe. De er timet og ved slutningen af ​​proceduren måles individets hjertefrekvens. Et estimeret VO2 max kan beregnes ud fra tidligere validerede studier (9). Denne test vil blive udført under konsistente og pålidelige miljøforhold på den indendørs bane i Mardyke Arena.

Efter disse procedurer og målinger vil forsøgspersonerne blive fortrolige med træningsprogrammet og udstyret i Mardyke arenaen. Forsøgspersoner vil deltage i en 90-minutters induktionssession med en dedikeret gyminstruktør fra Mardyke Arena. Under disse sessioner vil instruktørerne demonstrere sikker og passende brug af udstyr, hvilket illustrerer den korrekte teknik til modstandsøvelser. For at holde et register over alle træningssessioner udført i løbet af de 8-ugers træningsprogrammer, vil deltagerne blive vist, hvordan de korrekt registrerer deres individuelle aktivitet på FITLINXX aktivitetsovervågningssystemet, ved siden af ​​hver maskine i Mardyke Arena. Forsøgspersonerne vil have rig mulighed for at prøve og øve sig på disse maskiner samt at blive målt til deres 1 gentagelse max. værdier, der kræves for de individuelle muskelstyrkende mål.

Overholdelse af træningsprogrammer vil blive overvåget ved at undersøge ugentlige downloads af hvert fags loggede træningsaktiviteter i Mardyke-arenaen. For de emner, der ikke overholder minimumskravene til træning, vil emnet blive kontaktet telefonisk og faciliteret for at sikre, at fremskridt matcher minimumsstandarden i løbet af den følgende uge. Hvis dette ikke opnås, eller forsøgspersonen ønsker at trække sig fra undersøgelsen, vil de ikke længere være involveret i undersøgelsen.

Resultatmål:

• Ændring i intestinal mikrobiota og virom - Intestinal mikrobiota og virom vil blive udtaget fra fæcesprøver leveret af forsøgspersonerne. Disse vil derefter blive opbevaret, før de karakteriseres og kvantificeres. Galdesyreprofiler (fæces-, blod- og urinprofiler) vil blive analyseret ved begyndelsen og slutningen af ​​undersøgelsen for at se for potentielle ændringer med træning. Dette vil blive udført i APC, University College Cork eller Teagasc Moorepark, Fermoy.
• Hvileniveauer af immunologiske markører (cytokiner såsom TNF alfa, IL-6) på tidspunkter under programmet.
• Ændring i glukose- og kolesterolprofiler som reaktion på træning.
• Bevis for ændring i kondition - Forudsagt VO2 max via 1-mile walk test (Rockport test).
• Ændring i kropsfedtprocent - DEXA - Skanninger af total kropssammensætning udført i CUH.
• Grundlæggende biokemi og hæmatologi inklusive CRP og kreatinkinase
• Vægt, højde, BMI og talje/hoftemål.
• Fødevarehyppighedsdagbog inklusive alkoholforbrug skal måles i uge 0 og uge 8.
• Urin-, fæces- og blodmikrobiel metabolomik målt på hvert tidspunkt
• Sygdomsaktivitetsscore - disse vil blive målt ved validerede sygdomsaktivitetsindekser; Harvey-Bradshaw Index for patienter med Crohns sygdom og Simple Clinical Colitis Activity Index samt Powell-Tuck Index for patienter med Colitis ulcerosa. For patienter med RA vil DAS-28 CRP-score blive beregnet.
• Livskvalitet, humør og angstscore vil blive registreret: Becks depressionsopgørelse, hospitalsangst- og depressionsskalaen (HADS), State/Trait Anxiety Inventory vil blive brugt til at overvåge ændringer i humør/angst. Den korte form-36 (SF 36) vil blive brugt til at overvåge ændringer i livskvaliteten.

Overordnet statistisk dataanalyse:

Efterforskerne har adgang til sofistikerede biostatistiske analyseplatforme til at generere associationer baseret på forskellige kriterier.