Personlig træning hos unge med type 2-diabetes til tidlig forebyggelse af betacelledysfunktion (PT4DEEP)

Diabetes mellitus (DM) er en metabolisk sygdom karakteriseret ved hyperglykæmi på grund af insulinsekretion eller utilstrækkelig insulinfunktion. Ved type 2-diabetes (T2DM) er den mest almindelige type DM, højt kropsmasseindeks, usund kost, nedsat fysisk aktivitet, et ugunstigt intrauterint miljø og ugunstig genetisk disposition blandt risikofaktorerne. I løbet af de sidste 20 år er forekomsten af ​​T2DM blandt unge steget adskillige gange i verden.

Sammenlignet med voksne med T2DM, som udvikler sekundære komplikationer i en senere alder på trods af at de har været insulinresistente i årevis, udvikler unge klinisk T2DM og komplikationer hurtigere og mere aggressivt. Unge med T2DM har meget dårlige behandlingsresultater og et hurtigt fald i deres glykæmiske kontrol med de nuværende behandlingsprotokoller. Tidlig indtræden af ​​T2DM og langvarig eksponering for disse metaboliske abnormiteter forstærker de langsigtede mikro- og makrovaskulære komplikationer hos disse børn. Også ifølge T2DM-atlaset fra International Diabetes Federation vil T2DM nå et epidemisk niveau i 2045-fremskrivningen hos unge og unge. Derfor får forebyggelse af udviklingen af ​​T2DM, bremse udviklingen af ​​sygdommen, stop og behandling stor betydning.

De centrale metaboliske faktorer i udviklingen af ​​T2DM hos unge omfatter IR i leveren, muskler, fedtvæv og eventuel β-cellesvigt. Imidlertid er de detaljerede molekylære mekanismer relateret til den patologiske proces endnu ikke klare. Oxidativ stress, der udtrykkes som forstyrrelse af den oxidative balance, angriber sunde celler i kroppen og forårsager forringelse af deres funktioner og strukturer. Det er blevet rapporteret, at oxidativ stress spiller en vigtig rolle både i patogenesen af ​​T2DM og i udviklingen af ​​sygdomsrelaterede komplikationer. Også en anden vigtig faktor for udviklingen af ​​T2DM er IR. IR er mere udtalt af fedme og en stillesiddende livsstil. I modsætning til deres voksne modstykker har børn en tendens til at overproducere insulin uforholdsmæssigt som reaktion på IR. Undersøgelser har vist, at perifer IR spiller en væsentlig rolle i initieringen af ​​type 2 DM. I betragtning af den rolle, som oxidativt stress og IR spiller i patogenesen af ​​T2DM og dets effekt på udviklingen af ​​sygdomsrelaterede komplikationer, menes det, at træning kan være gavnligt i forebyggelsen og/eller behandlingen af ​​T2DM. Derfor er det meget vigtigt at definere de tilpasningsmekanismer, der forklarer træningstræningens forebyggende og terapeutiske potentiale ved oxidativ stress.

Epigenetiske processer er blevet forbundet med disposition og progression til T2DM som reaktion på forskellige livsstilsfaktorer eller miljøeksponeringer, herunder underernæring, fedme, fysisk inaktivitet, stress og toksiner. Stigende beviser indikerer, at dynamiske ændringer i epigenomet kan forekomme inden for et individs levetid, og at disse ændringer kan påvirke metabolisk sundhed. De molekylære mekanismer, der styrer de beskyttende virkninger af træning i T2DM, er endnu ikke fuldt ud forstået. Flere nyere undersøgelser har vist, at der er epigenetiske modifikationer med træning. Selvom der er in vitro undersøgelser, der undersøger de beskyttende virkninger af forskellige træningsprotokoller på molekylært niveau, viser ingen humane undersøgelser deres epigenetiske modifikationer.

Motionstræning er en nøglekomponent i forebyggelse og behandling af forskellige kroniske sygdomme såsom T2DM. Tilpasninger og effekter, der opstår med træningstræning, er forskellige i henhold til træningsprotokoller. De fleste træningsinterventioner i T2DM baserer deres resultater på HbA1c. Da de molekylære og epigenetiske effekter af træningstræning på β-cellefunktionen ikke er blevet fuldt ud afsløret, er vigtigheden og effekten af ​​træningstræning ikke blevet fuldt ud forstået.

I betragtning af rollen af ​​oxidativt stress og inflammation, epigenetiske ændringer i patogenesen af ​​T2DM og udviklingen af ​​sygdomsrelaterede komplikationer, vil træningstræning være effektiv til forebyggelse og/eller behandling af T2DM hos unge. Af denne grund vil den optimale træningsprotokol med dette projekt blive fastlagt for at forbedre β-celledysfunktion, hvilket vil sikre dannelsen og beskyttelsen af ​​oxidativ balance og reducere IR.

Personlig medicin sigter mod at forudsige terapeutisk respons i henhold til en personlig profil, der inkluderer kliniske, fysiologiske og genetiske data. Så med dette projekt vil udviklingen af ​​epigenetiske markørpaneler, der forudsiger et individs respons på en bestemt træningsprotokol, bidrage til at afsløre personlig epigenetisk hukommelse. Bedre kendskab til disse forbindelser vil give mulighed for udvikling af personlige træningsregimer, der gør det muligt for en person at nå deres træningsmål med maksimal effektivitet. Også dette projekt har til formål at etablere en kunstig intelligens platform, der samler data fra klinisk forskning om virkningerne af forskellige træningsprotokoller med det formål at identificere prædiktorer. Alle resultater vil blive kombineret til en enkelt dataplatform for at udvikle prædiktive modeller for behandlingsresponsen. Denne dataplatform hjælper med at udvikle et beslutningsstøttesystem til personlig træning af unge med T2DM.

Patienterne inkluderet i undersøgelsen vil blive opdelt i seks grupper; kontrolgruppen (20 teenagere), moderat kontinuerlig aerob træningsgruppe (20 unge), højintensiv intervaltræningsgruppe (20 unge), modstandstræningsgruppen (20 unge), kombination af moderat kontinuerlig aerob træning med styrketræningsgruppe (20) og kombination af højintensiv intervaltræning med modstandstræning (20 unge). I begyndelsen af ​​undersøgelsen vil patienternes demografiske og fysiske karakteristika blive registreret, og antropometriske og laboratorieevalueringer, lungefunktionstest, måling af respiratorisk muskelstyrke og udholdenhed, måling af perifer muskelstyrke, evaluering af funktionel og aerob kapacitet, måling af fysisk aktivitetsniveau og energiforbrug, evaluering af livskvalitet, epigenetisk analyse, evaluering af β-cellefunktion og biokemisk opbygning af insulin vil blive udført.

Alle patienter vil modtage træning 3 dage om ugen i 16 uger. Alle målinger og evalueringer vil blive foretaget før træningsstart og efter 16 ugers træningstræning.

Som et resultat af de indhentede data vil det blive forsøgt objektivt at præsentere, hvilken type træningsintervention, ved hvilke doser og frekvenser, der vil være mere effektiv for patienter med T2DM, med dens effekt på epigenetiske faktorer. Desuden vil fastlæggelse af en optimal ikke-farmakologisk behandlingsmetode for en sygdom defineret som en epidemi i 2045-fremskrivningen bidrage til forebyggelse af dødelighed og sygelighed og reduktion af sundhedsudgifter.