Die Wirkungen von 17β-Östradiol auf die Skelettmuskulatur

Design und detaillierte Beschreibung der Methodik Dies ist eine randomisierte, kontrollierte Studie mit parallelen Gruppen, verblindet gegenüber der 17β-Östradiol- (n = 10) oder Placebo- (n = 10) Ergänzung, die jeden Tag für 10 Tage verabreicht wird. Zwölf gesunde junge Männer (Alter: 18–25 Jahre; BMI: 22–33 kg/m2) werden rekrutiert, um an dieser Studie teilzunehmen. In Telefon- oder E-Mail-Gesprächen erläutern wir den Zweck und das experimentelle Design der Studie und gehen auf alle Fragen der Teilnehmer ein (siehe Telefon- und E-Mail-Skripte). Die Teilnehmer besuchen das Labor für ein Screening, um zu beurteilen, ob sie zur Teilnahme an dieser Studie berechtigt sind. Während des Screenings erklären wir zunächst das Versuchsdesign und holen eine schriftliche Einverständniserklärung ein. Die Teilnehmer füllen einen medizinischen Fragebogen aus, um ihren allgemeinen Gesundheitszustand und die Einnahme von Medikamenten zu beurteilen. Körpergröße und -masse werden als grundlegende Merkmale der Teilnehmer gemessen. Die Teilnehmer werden gebeten, ein 3-D-Ernährungsprotokoll auszufüllen, um die gewohnheitsmäßige Energie- und Proteinaufnahme zu beurteilen. Die Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip der 17β-Östradiol- (n=10) oder Placebo- (n=10) Supplementierungsgruppe zugeteilt. Die Randomisierung wird mithilfe eines computergestützten Listen-Randomizers (https://www.random.org/lists/) durchgeführt. und die Teilnehmer werden nacheinander einer Bedingung gemäß der randomisierten Liste zugeordnet. Die experimentelle Studie besteht aus 10 Tagen 17β-Östradiol (Estrace, Acerus Pharmaceuticals Corporation, Mississauga, ON, Kanada) oder Placebo (400 mg/Tag Polycose, Abbott Laboratories, St. Laurent, QC, Kanada), einschließlich 3 Tagen Präimmobilisierung und 7 Tage Einzelbeinimmobilisierung. Drei Tage vor der Immobilisierung (t = -3 Tage) wird eine Blutprobe entnommen und die Muskelkraft wird bewertet, bevor mit der täglichen 17β-Östradiol- oder Placebo-Ergänzung begonnen wird. Die Teilnehmer nehmen 3 Tage lang 1 mg/Tag und 7 Tage lang 3 mg/Tag Estrace oder 7 Tage lang 400 mg/Tag Polycose zu sich. Die Östrogen- und Placeboflaschen sind codiert, um eine vollständige Verblindung sowohl für Forscher als auch für Teilnehmer sicherzustellen. Zusätzliche Blutproben werden entnommen, um die Compliance der Teilnehmer mit der Supplementierung zu beurteilen. Darüber hinaus wird bei t = -3 d eine Speichelprobe entnommen, bevor 150 ml deuteriummarkiertes Wasser (D2O) eingenommen werden. Tägliche Speichelproben werden bis zum Ende der experimentellen Studie fortgesetzt, um die Anreicherung des Vorläuferpools zu bewerten. Die Nahrungsaufnahme wird 10 Tage lang kontrolliert (einschließlich 3 Tage vor der Immobilisierung und 7 Tage nach der Immobilisierung), wobei eine energiebilanzierte Ernährung mit 1 Gewicht pro Tag bereitgestellt wird, die gleichmäßig auf Frühstück, Mittag- und Abendessen verteilt ist (15). Die Teilnehmer werden angewiesen, vor und während der 7-tägigen Einzelbein-Immobilisierung 3 Tage lang auf intensive körperliche Aktivität (Laufen, schnelles Radfahren, Leistungssport, Tragen schwerer Lasten usw.) und auf Alkoholkonsum zu verzichten. Die tägliche Aktivität wird mit einem SenseWear-Armband überwacht, das die Probanden von t = -3 d bis zum Ende der experimentellen Studie tragen müssen.

Ein Bein der Teilnehmer wird mittels Knieorthese ruhiggestellt (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) somit fungiert das kontralaterale Glied als interne Kontrolle. Das zu immobilisierende Bein wird nach dem Zufallsprinzip ausbalanciert ausgewählt, um zu einer gleichen Anzahl von Teilnehmern zu führen, deren schwächere oder stärkere Beine immobilisiert werden. Die Orthese (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) wird in einer fixierten Flexionsposition bei 140° (d. h. 40° von der vollen Streckung) mit einem Kunststoffband getragen, das entfernt wird, um täglich auf Druckpunkte zu prüfen, und mit einem kundenspezifisch modifizierten Kunststoffband, das geschmolzen wird, um das Band abzudichten, wieder verschlossen wird, wie wir es zuvor getan haben19,20. Der Grund dafür ist, dass die Spange nicht entfernt werden kann, ohne das Kunststoffsiegel zu brechen, aber im Notfall zerbrochen und die Spange bei Bedarf vollständig entfernt werden könnte. Unter Verwendung dieses Nichtbenutzungsmodells haben wir festgestellt, dass die immobilisierende Orthese gut toleriert wird, nicht einschränkend ist und, was wichtig ist, den Blutfluss in der Kniekehle und/oder der Femoralarterie nicht verschließt, und wir hatten in früheren Studien keine Fälle von Ödemen oder Venenthrombosen. Die Teilnehmer erhalten außerdem elastische Stützbandagen, um das Risiko einer tiefen Venenthrombose zu verringern.

An t = 0 d werden eine Blutprobe, eine Speichelprobe und eine Muskelbiopsie zur Beurteilung der Muskelproteinsyntheseraten entnommen. Muskelstärke und -volumen werden mit einem Biodex bzw. Ultraschall beurteilt. Zu Beginn der 7-tägigen Einzelbein-Immobilisierungsphase wird eine Knieschiene angelegt. Die Wahl des Beins für die Immobilisierung wird randomisiert und auf Dominanz entsprechend der maximalen isometrischen Kraft ausbalanciert. Am Ende der Immobilisierungsphase (t = 7 d) wird eine Blutprobe entnommen, Muskelbiopsien werden sowohl vom immobilisierten als auch vom nicht immobilisierten Bein entnommen und Muskelvolumen und -stärke werden beurteilt. Nachdem die Kraft in beiden Beinen beurteilt wurde, wird eine weitere Muskelbiopsie durchgeführt, um die Wirkung von 17β-Östradiol auf die Muskelreaktion auf eine einzelne Trainingseinheit (Biodex) sowohl im nicht immobilisierten als auch im immobilisierten Bein 3 Stunden nach dem Training zu beurteilen Kampf.