Undersøgelse af kønsbaserede forskelle i metaboliske og mekanistiske reaktioner på induceret muskelatrofi

Patienter under rehabilitering kan gennemgå perioder med langvarig immobilisering af lemmer som reaktion på skade, operation eller sygdom. På grund af manglende brug kan størrelsen og styrken af ​​muskler, der kontrollerer det berørte lem, falde betydeligt, hvilket resulterer i fysisk svækkelse eller lavere livskvalitet i restitutionsfasen. Målt som maksimal isometrisk kontraktion falder muskelstyrken i det immobiliserede lem med en dramatisk hastighed, omkring 1,0-1,2 %/dag. Disse fald i muskelstørrelse og styrke kan variere mellem køn - dette er stadig uklart. Muskelatrofi menes at være forårsaget af et betydeligt fald i muskelproteinsyntese (den vigtigste vej, der tilskrives muskelvækst/hypertrofi). Der er også forskellige veje, hvorved muskler nedbrydes. Det er de kønsbaserede forskelle i denne muskelproteinsyntese faldende hastighed og den vej, hvorved muskler nedbrydes, som vi gerne vil undersøge for deres bidrag til muskelstørrelse og styrkefald efter en periode med immobilisering.

Formålet med den foreslåede forskning er at definere, om der er forskelle mellem kvinder og mænd (dvs. kønsbaserede forskelle) i den metaboliske og mekanistiske regulering af misbrugsinduceret muskelatrofi in vivo hos mennesker.

Ved deltagerens første besøg, inden studiet påbegyndes (dag 0), vil de blive bedt om at udfylde et sundhedsrelateret spørgeskema, screenet for alle antropometriske karakteristika (højde, vægt, alder, køn) og gennemgå en DXA-scanning for krop detaljer om sammensætning. De vil blive bekendt med alle undersøgelsesprocedurer, herunder muskelbiopsier, styrketests, D2O, diæt og træningsregistrering. De vil også blive monteret til immobiliseringsbøjlen. Benet, der vil blive immobiliseret, vil blive randomiseret i hver deltager. Dette første besøg varer cirka 2 timer. Når deltagerne vender tilbage på dag 1 af undersøgelsen, vil de først få foretaget en MR-scanning af underkroppen. Efter dette vil deltagerne udføre enkeltbens styrketest på Biodex. Derefter på dag 2 vil der blive taget venøse blodprøver og spytprøver. Deltagerne vil få administreret deres ladningsdosis af D2O (5mL·kg kropsmasse-1 på 70% D2O) og forsynet med daglige vedligeholdelsesdoser på 50mL D2O til at fortsætte med at tage hver dag under eksperimentets varighed. Ved tilbagekomst til dag 3 vil deltagerne gennemgå en enkelt skeletmuskelbiopsi fra vastus lateralis på det ene ben. Deltagerne vil gentage deres blod- og spytprøve denne dag. Deltagerne vil derefter blive udstyret med knæstøtte og krykker, inden de forlader anlægget. Deltagerne vil også blive udstyret med en ActiGraph aktivitetsmonitor til at registrere fysisk aktivitet og energiforbrug, mens de er immobiliseret i 7 dage. Dette tredje besøg varer cirka 3 timer. Deltagerne vil overvåge deres eget kostindtag via kostregistrering, som de vil blive instrueret i at udføre i 2 hverdage (dvs. mandag - fredag) og en weekenddag (dvs. Lørdag Søndag). I løbet af den 7-dages immobiliseringsperiode vil deltagerne give en spytprøve hver dag til måling af 2H-berigelse i kropsvand. Spytprøverne skal tages om morgenen lige efter, at deltagerne er vågne, og før ethvert fødeindtag. Deltagerne bør drikke 1 × 50 ml vedligeholdelsesdosis af D2O pr. dag lige efter at have indsamlet deres spytprøver. På dag 8 vender deltagerne tilbage til faciliteten for at gennemgå en post-immobiliseringstest, som vil omfatte: en DXA-scanning, en MR-scanning af underkroppen, to skeletmuskelbiopsier (en i hvert ben), en blodprøve, en spytprøve og en enkelt -benstyrketest på begge ben. Dette sidste besøg varer cirka 4 timer.