Langvarig aktivitet og metabolisk kontrol efter rygmarvsskade

Skeletmuskulatur er et kritisk organ for regulering af glukose og insulin i kroppen som helhed, og tilpasninger efter rygmarvsskade (SCI) i muskler underminerer denne kapacitet alvorligt. Moderne SCI-rehabilitering for mennesker med fuldstændig SCI griber ikke ind for at beskytte funktionen af ​​lammede skeletmuskler som en nøgleregulator for metabolisk homeostase. Gennem dens skadelige virkninger på flere systemer er metabolisk sygdom en af ​​de førende kilder til sygelighed, dødelighed og sundhedsomkostninger for denne befolkning.

I ikke-SCI-populationen kan gennemgribende, hyppige muskelsammentrækninger med lav styrke øge energiforbruget med 50,3 % over siddeniveauer. Tabet af denne komponent af muskelaktivitet bidrager til energiubalancen og metabolisk dysregulering observeret i SCI. Subventionering af muskelsammentrækninger i lav størrelse kan tilbyde en vigtig metabolisk stimulus for mennesker med SCI. Betydningen af ​​denne undersøgelse er, at den bygger på tidligere arbejde, der viser sunde transkriptionelle og translationelle gentilpasninger som svar på elektrisk stimulationstræning i SCI. Disse tilpasninger kan initiere forbedringer i systemiske biomarkører for metabolisk sundhed og forbedringer i sekundære sundhedstilstande og sundhedsrelateret livskvalitet.

I vores tidligere arbejde viste vi, at regelmæssig elektrisk stimulering af lammet muskel opregulerer PGC-1α, en nøgle transkriptionel co-aktivator til skeletmuskulatur og metabolisk tilpasning. Vores tidligere arbejde indikerer også, at elektrisk stimulering ændrer ekspressionen af ​​gener, der kontrollerer mitokondriel biogenese. Vi forstår dog meget lidt om den optimale mængde elektrisk fremkaldt muskelaktivitet at levere for at fremme positive metaboliske tilpasninger. Langvarige sammentrækninger med lav kraft vil sandsynligvis være mest fordelagtige til at fremme metabolisk stabilitet hos personer med kronisk SCI, som også har osteoporose og ikke er i stand til at modtage muskelsammentrækninger med høj kraft induceret af konventionelle rehabiliteringsprotokoller. Denne undersøgelse vil intervenere med en protokol med lav-kraft, langvarig muskelstimulering designet til at sætte gang i systemiske metaboliske tilpasninger. I den foreslåede undersøgelse antager vi, at tilpasninger på genniveau vil give forbedringer på vævsniveau i glukoseudnyttelse, der letter systemiske forbedringer i kliniske markører for metabolisk kontrol, kulminerende i færre sekundære sundhedstilstande og forbedret sundhedsrelateret livskvalitet.