Effekter af varmeterapi og styrketræning hos personer med type 2-diabetes

Materialer og metoder Undersøgelsesdesign og -miljø Undersøgelsen er et prospektivt, randomiseret, dobbeltblindt, parallelt, non-inferiority klinisk forsøg, og vil blive udført på Universidade Federal do Rio Grande do Sul, et universitet i det sydlige Brasilien. Denne undersøgelsesprotokol overholder SPIRIT-anbefalingen.

Interventioner Frivillige, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive vejledt i undersøgelsen og bedt om at underskrive et skriftligt informeret samtykke før tilmelding til forsøget. Deltagerne vil blive randomiseret i interventionsgrupperne Kontrol (C), RT eller HT. I kontrolgruppen vil deltagerne ikke modtage nogen intervention. I interventionsgruppen RT vil deltagerne udføre superviseret motion i et træningscenter på tre ikke sammenhængende dage i ugen. Hver session varer ~60 min og vil bestå af opvarmning, modstandstræning og nedkøling. Alle sessioner vil blive udført af kvalificerede sports- og motionsforskere i 12 uger.

RT-programmet vil bestå af en kombination af over- og underkropsøvelser med træningsudstyr, frie vægte og kropsvægt (funktionelle øvelser) som den primære modstand. De 12 ugers RT vil blive opdelt i tre mesocyklusser af fire uger hver (se venligst detaljer om sæt, gentagelser og intervaller i tabel 1). Øvelserne vil omfatte benpres, knæextensions og leg curls, biceps curls, triceps extensions, lat pull down, skulderpres, bænkpres og abdominal crunch. Inden træningsperiodens start vil forsøgspersonerne gennemføre en familiariseringssession for at øve de øvelser, de yderligere ville udføre i løbet af træningsprogrammet, når træningsbelastningen blev testet individuelt. Modstandstræningen vil blive udført med to til tre sæt pr. øvelse ved intensiteter mellem 12 og 15 maksimale gentagelser (den tungest mulige vægt til at udføre i alt 12-15 gentagelser). Intensiteten af ​​de funktionelle øvelser blev styret af OMNI-skalaen. Hver session varer 60 min.

Deltagere i HT-gruppen vil påtage sig varmebehandling af hele kroppen efter tidligere metoder. Deltagerne vil blive anbragt i et miljøkammer, der oprindeligt er indstillet til 55,0oC tre ikke-på hinanden følgende dage i ugen. Hver session varer 60 min. Under sessionerne vil der konstant blive målt rektal temperatur, puls, blodtryk og varmegener.

Strategier for forsøgsfastholdelse Deltagerne vil blive bedt en gang om ugen ved ansigt-til-ansigt besøget om at overvåge deres uønskede hændelser. Desuden vil telefonopkald eller beskeder også blive brugt til at huske deltagere vedrørende planlagte eller ubesvarede besøg.

Rekruttering og tidslinje for deltagere Rekrutteringsperioden for undersøgelsen vil være fra april 2023 til december 2025. Deltagerne vil blive inviteret til at deltage i undersøgelsen ved annoncering i aviser, elektroniske og sociale medier. Figur 1 viser flowdiagrammet for undersøgelsesdesignet.

Overholdelse Overholdelse af et træningsprogram er blevet klassificeret som at opfylde mindst 80 % af den anbefalede eller ordinerede træningsdosis. Enhver deltager, der viser en overholdelse af træningsprotokol på 80 % eller mere end 36 sessioner, vil blive betragtet som overholdt. Deltagerne vil blive klassificeret som ikke-adhærente eller delvist adhærente, hvis deres tilslutning er mindre end 80 %.

Statistiske overvejelser Til vurdering af træningseffekt på plasma-HSP-niveauer mellem grupper efter intervention, antog vi en 80 % power, et 5 % signifikansniveau og en effektstørrelse (Cohens F) på 0,4. Vi estimerede en frafaldsrate på 10 %, og det samlede antal beregnede var 22 i hver gruppe.

Den tilfældigt tildelte deltagers data vil blive analyseret efter intention-to-treat princippet som primært valg og efter pr-protokol princippet, hvor behandling, tid og behandlingstid interaktion registreres som de faste effekter. Vi vil kvalitativt dokumentere årsager og detaljer i hvert tilfælde af tilbagetrækning. Normaliteten af ​​dataene vil blive testet ved Shapiro-Wilk-testen. Middelværdi og standardafvigelse vil blive brugt til at beskrive de parametriske kontinuerte variable og median- og interkvartilområdet for ikke-parametriske variable, mens absolutte og relative frekvenser vil blive brugt til kategoriske variable. Variansanalyse (ANOVA) vil blive brugt til at sammenligne de endelige værdier af resultater. Behandlingseffekter (gruppe, tid og gruppeinteraktion) vil blive estimeret ved hjælp af Generalized Estimation Equations (GEE) efterfulgt af Bonferroni posthoc-testen (P < 0,05). En multipel lineær regressionsanalyse (bagud-metode) vil blive udført for at undersøge indvirkningen af ​​rutinemæssig farmakoterapi, køn og alder på de primære og sekundære resultater. Statistical Package for Social Science Professional-softwareversion 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) vil blive brugt til disse analyser.

Tildeling Deltagerne vil blive tilfældigt tildelt grupperne i henhold til en sekvens af computergenererede tilfældige tal. Denne sekvens vil blive opnået i Excel Microsoft-programmet, i et 1:1-forhold, med blokke på otte eller seks deltagere for at fuldføre det samlede antal beregnede. En forseglet kuvert indeholdende tildelingskoden vil kun blive åbnet ved begyndelsen af ​​behandlingen i deltagerens tilstedeværelse, i henhold til rækkefølgen for deltagelse i undersøgelsen.

På grund af interventionernes art vil forskeren, der udfører træningssessionerne, samt deltagerne ikke blive blindet. For at sikre bedømmermaskering bliver forsøgspersonerne bedt om at udelade deres tildelte gruppe og ikke at tale om deres interventioner under udfaldsevalueringssessionerne. I tilfælde af utilsigtet afblænding af en eller anden grund, vil den involverede forsker underrette hovedforskeren.

Dataindsamling og -håndtering Et spørgeskema vil blive anvendt for at få deltagernes sociodemografiske og kliniske karakteristika, herunder alder, køn, civilstand, skolegang, diabetesvarighed, familiehistorie med diabetes og selvrapporteret fysisk aktivitet. Lægemidler til T2DM vil blive registreret ved baseline og slutningen af ​​undersøgelsen.

Antropometriske mål, herunder kropsvægt, højde, beregnet kropsmasseindeks (kg/m2), talje- og hofteomkredsændringer, vil blive registreret ved første og sidste besøg. Vægten vil blive målt i en digitalt kalibreret vægt med en maksimal kapacitet på 150 kg og en præcision på 100 g. Højden bestemmes af et lodret stadiometer fastgjort til vægten med en kapacitet på 2 m/0,1 cm (Urano®, Canoas, Brasilien). Talje- og hofteomkreds vil blive målt med et uelastisk metrisk bånd (2 m/0,1 cm). Den samlede kropslige sammensætning vil blive evalueret gennem dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DEXA-scanning - Lunar iDXA, GE Healthcare, Buckinghamshire, UK).

Efter denne evaluering vil individer udføre en selvbegrænset maksimal træningstest på et løbebånd for at bestemme maksimal iltoptagelse (VO2-peak) og maksimal puls, overvåget af et team af erfarne træningsfysiologer. Testen udføres i henhold til Bruce-protokollen. Iltoptagelsen (VO2) og kuldioxidproduktionen (VCO2) vil blive bestemt af et computerstyret gasudvekslingssystem ånde-for-ånde og analyseret ved hjælp af et 20-sekunders gennemsnitssignal. Basal metabolisk hastighed vil blive analyseret i hurtig tilstand (Quark CPET, Cosmed, Italien).

Ved første og sidste besøg i laboratoriet vil blodprøver blive opsamlet og centrifugeret ved 1000 g i 10 minutter for at adskille plasma eller serum, som vil blive opbevaret til yderligere analyse af biokemiske parametre. Total glucose, C-reaktivt protein, HDL-kolesterol, HbA1c og triglycerider vil blive bestemt i et automatiseret system Cobas C111 (Roche Diagnostics, Basel, Schweiz). LDL-kolesterol vil blive beregnet ved Friedewald-ligningen. Insulinresistens vil blive beregnet ved hjælp af Homeostatic Model Assessment-metoden (HOMA-IR) baseret på insulin- og fastende glukoseniveauer.

Til mikrobiotaanalyse vil silica-membran-baseret DNA-oprensning fra afføring blive udført af det kommercielle nukleinsyreekstraktionssæt af høj kvalitet QIAmp Blood and Body Fluid (Qiagen, Canada). Den V3-V4 hypervariable region af 16 S rRNA-genet vil blive amplificeret og sekventeret på en Illumina MiSeq. Sekvenser vil blive behandlet i mothur (v.1.41.1) 23 med modificerede procedurer, som tidligere beskrevet. Sekvenser vil derefter blive justeret til SILVA 16 S rRNA-databasen (v 132).

For inflammatoriske biomarkører og plasma LPS-niveauer vil blodet blive centrifugeret ved 1000 g i 10 minutter, og serum vil blive frosset (-80 °C) til yderligere analyse ved hjælp af enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) teknik, ved brug af kommercielle kits: LPS TNF-a, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 og IL-13 (Human ELISA Kits, Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, USA).

I betragtning af vigtigheden af ​​HSR for stresstilpasning vil vi teste leukocytternes kapacitet (en vigtig kilde til cirkulerende HSP72 og repræsentativ for immuncellestressrespons) til at frigive HSP72 under varmestressforhold (en normal og forventet respons i raske celler ). Vi vil bruge denne strategi til at sammenligne, om forskellige interventioner kan forbedre HSR ved diabetes. Kort fortalt, efter høst blev fuldblod straks inkuberet ved to forskellige temperaturer: 37 °C (kontrol) og 42 °C (varmestresset) i 2 timer i et vandbad. Efter inkubation vil det samlede blod blive centrifugeret for at isolere plasma. Plasma vil blive brugt til analysen af ​​eHSP72 26. En meget følsom, enzym-linked immunosorbent assay (EIA) metode (EKS-715 Stressgen, Victoria, Canada) vil blive brugt til at kvantificere niveauerne af plasma HSP72 protein som tidligere beskrevet 27. Inflammatorisk cellesignalering i PBMC (NF-kB; TLR2 e 4, TRIF, IKKi/IKKε, e MyD88) vil blive analyseret ved western blot, som tidligere beskrevet 28.

Flowmedieret dilatation Brachial arterie flowmedieret dilatation (FMD), som reaktion på hyperæmi, vil blive udført ved hjælp af et ultralydsapparat (Toshiba model Nemio XG, Japan) som en indirekte måling af endotelfunktionen, tilpasset til gældende retningslinjer. (THIJSSEN DHJ et.al., 2011).

Hydreringsprotokol På den foregående dag med varmeeksponering vil deltagerne blive instrueret i at drikke 12 ml•kg-1 vand (ud over det sædvanlige væskeforbrug). I løbet af morgenen på dagen for forsøgssessionen i varmen, vil deltagerne blive instrueret i at indtage 6 mL•kg-1 vand, ud over det sædvanlige væskeforbrug, for at sikre euhydreringstilstanden. Inden indtræden i miljøkammeret vil der blive udført en urinopsamling for at verificere hydreringstilstanden ved at anvende den specifikke vægt gennem et refraktometer 29; 30 og farven gennem en bestemt skala 31. Der vil blive anvendt en urinvægtfylde på 1,25. For højere værdier vil deltagerne drikke 200-250 ml vand og vente 30 minutter før varmeeksponeringen.

Sikkerhed og uønskede hændelser Deltagerne vil være under konstant sundhedsfaglig kontrol under og mindst 30 minutter efter interventionen for at forhindre uønskede hændelser. Følgende milde og moderate bivirkninger kan forekomme: Træningsprotokoller, især under maksimal anstrengelse, kan forårsage ubehag (kvalme, muskelømhed). Varmeterapi har vist sig at være sikker for de fleste mennesker. For nogle deltagere er det dog muligt, at den højere temperatur forårsager termisk ubehag. De kardiovaskulære ændringer, såsom øget hjertefrekvens og blodtryk, forventes og er ikke skadelige. Endelig kan en mild dehydrering observeres efter protokollen. Dette vil blive dæmpet med ordentlig hydrering bagefter.

Etiske overvejelser Undersøgelsen følger nøje protokollerne vedrørende informeret samtykkeformular, fortrolighed og anonymitet. En informeret samtykkeformular med retningslinjer, mål for projektet, beskrivelse af procedurer, mulige risici og fordele vil blive leveret. Deltagerne vil også blive informeret om, at deltagelse er frivillig, og de kan til enhver tid trække sig fra undersøgelsen. Denne undersøgelse vil blive udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen og blev godkendt af anlæggets institutionelle revisionsudvalg (sporingsnummer: 38626420.6.0000.5347) og registreret i Clinical Trials Database. Alle filer, der indeholder deltagernes data, vil blive gemt i en sikker database, der er adgangskodebeskyttet, og som kun vil blive tilgået af autoriserede medlemmer af forskerholdet.