Studie zur Abwägung der Wirkung von körperlichem Training auf die Qualität und Stärke von Knochen (SWEET-BONE) bei Typ-2-Diabetes (SWEET-BONE)

Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) ist trotz normaler bis erhöhter Knochenmasse mit einem erhöhten Frakturrisiko verbunden, gemessen als Knochenmineraldichte (BMD) durch Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie (DXA). Ein erhöhtes Frakturrisiko bleibt nach Anpassung für BMD und auch für Stürze, die bei diesen Personen häufiger sind als bei ihren nicht-diabetischen Kollegen, aufgrund chronischer Komplikationen und Behandlungen und für den Body-Mass-Index, der durch eine Erhöhung von zu schützen scheint BMD. Dies deutet darauf hin, dass Patienten mit T2DM eine schlechte Knochenqualität haben, d. h. eine veränderte Knochengeometrie und -mikroarchitektur, was zu einer verringerten Festigkeit führt. Basierend auf der Mechanostat-Therapie wäre körperliche Aktivität (PA)/Übung zur Vorbeugung von Frakturen bei T2DM-Personen durch eine größere mechanische Belastung des Skeletts, die günstige Knochenanpassungen bewirkt, und auch durch eine Erhöhung der Muskelmasse, Kraft und Leistung, die sich verringert, vorteilhaft das Risiko von Stürzen durch Verbesserung von Gang und Gleichgewicht.

Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen eines spezifischen Trainingsinterventionsprogramms auf Parameter der Knochenqualität bei Patienten mit Typ-2-Diabetes zu bewerten.

Zweihundert Patienten mit T2DM werden randomisiert einem überwachten Bewegungstraining zusätzlich zur Standardversorgung (Übung, EXE, Gruppe; n=100) versus Standardversorgung (Kontrolle, KON, Gruppe; n=100) für 24 Monate zugeteilt.

Die Berechnung der Stichprobengröße basiert auf einem aktuellen Bericht, der zeigt, dass TBS bei Diabetikern niedriger ist als bei Kontrollpersonen (1,228 gegenüber 1,298) mit einer Standardabweichung von 0,140. Um eine Normalisierung von TBS bei EXE-Teilnehmern mit einer statistischen Aussagekraft von 90 % (α = 0,05) durch den ungepaarten t-Test zu beobachten, werden 85 Patienten pro Arm benötigt (insgesamt 170). Eine Stichprobengröße von 200 Patienten wird es ermöglichen, eine Dropout-Rate von bis zu 15 % zu unterstützen.

Eine Stichprobe von 100 nicht-diabetischen Probanden, die 1:2 nach Alter, Geschlecht und BMI abgeglichen wurden, wird als Kontrollen für Basismessungen verwendet.

EXE-Teilnehmer nehmen an zwei wöchentlichen Sitzungen von jeweils 75 Minuten teil, die von einem Trainingsspezialisten in einem speziellen Fitnessstudio betreut werden. Jede Sitzung beinhaltet: 5 Minuten Aufwärmen; 20 min aerobes Training auf dem Laufband; 15 min Widerstandstraining von Muskelgruppen von Skelettstellen von Fragilitätsfrakturen; 15 min „Belastungsübungen“ mit Gewichtswesten; 8 min Kernstabilitätstraining; 8 min Gleichgewichtstraining; und 4 min Beweglichkeitstraining. Gewichtsweste, die auch während des Aerobic-Trainings und jeder Berufs-, Heim- und Freizeit-PA getragen wird.

CON-Probanden erhalten Ratschläge, einen körperlich aktiven Lebensstil gemäß den aktuellen Richtlinien aufrechtzuerhalten, indem sie jede Art von Pendler-, Berufs-, Heim- und Freizeit-PA durchführen.

Alle Patienten werden einem Behandlungsplan unterzogen, der darauf abzielt, optimale Blutzucker-, Lipid-, Blutdruck- und Körpergewichtsziele zu erreichen, wie in den aktuellen Richtlinien festgelegt, und bei Bedarf Glukose-, Lipid- und Blutdruck senkende Mittel enthalten. Aus ethischen Gründen werden die Medikamente auch während der gesamten Studie angepasst, um die Zielwerte zu erreichen und den reduzierten Bedarf zu berücksichtigen. Da alle Patienten übergewichtig oder fettleibig sind, wird die Kalorienzufuhr (55 % komplexe Kohlenhydrate, 30 % Fett und 15 % Protein) reduziert, um eine negative Bilanz von 500 kcal/Tag zu erhalten. Der Bedarf wird berechnet, indem der geschätzte Energieverbrauch von PA zum Grundumsatz addiert wird. Die Einhaltung der Diät wird anhand von Ernährungstagebüchern überprüft und die Diätvorschriften werden bei jedem Zwischenbesuch angepasst. Patienten mit Vitamin-D-Spiegeln zwischen 10 und 20 ng/dl werden mit Cholecalciferol 25.000 IE alle 2 Wochen für 2 Monate behandelt, dann mit Cholecalciferol 25.000 IE jeden Monat, während Patienten mit Vitamin-D-Spiegeln zwischen 20 und 30 ng/dl behandelt werden Cholecalciferol 25.000 IE jeden Monat erhalten. Nach 6 Monaten werden die Teilnehmer neu bewertet und die Behandlung wird im Falle von Vitamin-D-Werten > 30 ng/dl abgebrochen oder für weitere 6 Monate mit den oben angegebenen Dosen fortgesetzt und so weiter bis zum Ende der Studie.

Die Randomisierung wird nach Geschlecht (Männer versus Frauen), Alter (65–70 versus 71–75) und Art der Diabetesbehandlung (Nicht-Insulin versus Insulin) stratifiziert, wobei eine Randomisierungssoftware mit permutierten Blöcken verwendet wird. Ärzte und Patienten werden im Gegensatz zu Bedienern, die instrumentelle Verfahren durchführen, nicht für die Gruppenzuordnung geblendet, während die Probenverblindung im Zentrallabor mithilfe von Strichcodes erreicht wird.

Der primäre Endpunkt ist der Trabecular Bone Score (TBS), der aus den DXA-Rohbildern der antero-posterioren Wirbelsäule aus der gleichen Region of Interest wie die BMD-Messung unter Verwendung einer speziellen Software abgeleitet und mit dreidimensionalen korreliert wird Parameter der Knochenmikroarchitektur. Unter den zahlreichen möglichen Maßen der Knochenqualität ist TBS das einzige, das bei T2DM im Vergleich zu Kontrollpersonen durchweg niedriger ist.

Zu den sekundären Endpunkten gehören:

1. andere potenzielle Maße der Knochenqualität, wie durch periphere quantitative Computertomographie (pQCT) und quantitativen Ultraschall (QUS) beurteilt;
2. Knochenmasse (BMD wie durch DXA bewertet);
3. Knochenstoffwechsel (Sclerostin und andere biochemische Marker der Knochenbildung und -resorption);
4. Körperzusammensetzung (magere und fette Gesamtkörpermasse durch Gesamtkörper-DXA);
5. Muskelkraft (per Dynamometer);
6. Muskelmasse/-dichte (durch pQCT);
7. Gleichgewicht, Gang und Leistung (durch Short Battery Performance Test);
8. muskuloskelettale (MS) Symptome (per Fragebogen);

H. Anzahl der Stürze (per Fragebogen); ich. symptomatische und asymptomatische Frakturen (durch Anamnese oder Krankenakten bzw. Wirbelkörpermorphometrie).

Weitere Maßnahmen umfassen:

• Lebensqualität (QoL);
• Herz-Lungen-Fitness;
• Flexibilität;
• Lautstärke der PA;
• koronare Herzkrankheit 10-Jahres-Risiko-Score.

Nahrungsaufnahme und unerwünschte Ereignisse werden ebenfalls aufgezeichnet. Die Teilnehmer beider Gruppen werden weitere 5 Jahre lang beobachtet, um die Anzahl der Stürze und eventuellen Frakturen während dieser Zeit aufzuzeichnen. Während dieses 5-Jahres-Intervalls werden auch PA- und MS-Symptome überwacht. Zu diesem Zweck werden die Patienten jährlich (oder alle 6 Monate, je nach Grad der glykämischen Kontrolle und dem kardiovaskulären Gesamtrisikoprofil) untersucht, um anhand eines täglichen Tagebuchs Selbstberichtsdaten über die Anzahl der Stürze sowie Art und Menge der PA zu sammeln , klinische Dokumentation eventueller Frakturen und MS-Fragebogen.