VLCD & adjuvanter Trainingseffekt bei übergewichtigen diabetischen Männern (VLCDeXDM)

Die sehr kalorienarme Diät (VLCD) wird zunehmend eingesetzt, um die kardiometabolischen Ergebnisse bei übergewichtigen/fettleibigen Personen mit Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) zu verbessern, aber es bestehen weiterhin Bedenken hinsichtlich ihres Zusammenhangs mit dem Verlust von Skelettmuskelmasse, insbesondere bei Menschen mittleren Alters/Älteren Personen, bei denen bereits das Risiko einer beschleunigten Sarkopenie besteht. Dies ist aufgrund der steigenden Inzidenz und Prävalenz von Diabetes bei älteren Patienten sowie der beschleunigten Sarkopenie bei Diabetes im Vergleich zu Nicht-Diabetikern besonders relevant für Menschen mit einem Risiko für die Entwicklung von Diabetes. Angesichts der Tatsache, dass eine geringe Skelettmuskelmasse und -funktion mit Mortalität, Gebrechlichkeit und nachteiligen kardiometabolischen Ergebnissen verbunden ist, sind ein besseres Verständnis der Mechanismen der VLCD-induzierten Muskelatrophie und neue Strategien zu ihrer Überwindung von entscheidender Bedeutung, um ein gesundes Altern zu optimieren. Neben der Ernährung ist körperliche Aktivität ein weiterer wichtiger Faktor für die Muskelproteinsynthese, wobei gewohnheitsmäßige körperliche Aktivität erforderlich ist, um die Muskelmasse zu erhalten. Eine Reihe von Studien hat gezeigt, dass selbst eine kurzzeitige Nichtbeanspruchung der Muskulatur (oder eine reduzierte Beanspruchung in Form einer reduzierten Gehfähigkeit (z. B. 2 Wochen mit < 1500 Schritten/Tag) oder eine Ruhigstellung der Gliedmaßen einen Muskelschwund verursacht. Es hat sich auch gezeigt, dass Bewegung die Stoffwechselkontrolle verbessert, indem sie die Muskelglukoseaufnahme während Muskelkontraktionen über insulinunabhängige Mechanismen erhöht und auch die Insulinsensitivität der Skelettmuskulatur nach körperlicher Aktivität erhöht. HIT hat in einer Reihe von Studien gezeigt, dass es sowohl die kardiovaskuläre als auch die metabolische Funktion in einer Vielzahl von Kohorten verbessert. Daher zielt diese Studie darauf ab, quantitativ zu bestimmen, ob HIT hilft, eine größere physiologische schädliche Wirkung von VLCD zu verhindern.

Diese Studie wird Freiwillige randomisieren für:

1. VLCD („Lighter Life“ Mahlzeitenersatzprodukt, insgesamt 600 Kalorien (kcal)) allein (200 kcal Freibetrag) (N=10)
2. VLCD und HIT (200 kcal Freibetrag) (N=10) Dies wird bei übergewichtigen und fettleibigen Patienten (BMI=27-50kg/m2) männlichen Geschlechts und im Alter zwischen 35-65 Jahren durchgeführt. Basierend auf einer Leistungsberechnung, die aus kürzlich veröffentlichten Studiendaten unter Verwendung von VLCDs und mit MPS als primärem Endpunkt abgeleitet wurde, wäre ein Minimum von 8 Teilnehmern pro Gruppe ausreichend, wobei weitere N = 2 pro Arm (eine Steigerung von 25 %) implementiert würden Ausfälle berücksichtigen.

Die Studie zielt darauf ab, 10 Probanden pro Gruppe zu rekrutieren (um einen möglichen Nichtabschluss zu berücksichtigen). Die Freiwilligen würden sich vor und nach den Eingriffen detaillierten physiologischen und metabolischen Untersuchungen unterziehen

1. Skelettmuskelmasse, Funktion und Proteinstoffwechsel
2. Gefäßfunktion (mikrovaskuläre Perfusion, makrovaskulärer Blutfluss und Endothelfunktion)
3. Kardiometabolischer Status (Glucosehandling, kardiorespiratorische Funktion, zentrale Blutflussparameter)
4. Mechanismen, die Änderungen im Glukosehandling und Muskelproteinumsatz regulieren Es wird erwartet, dass HIT die VLCD-induzierte Verringerung der Skelettmuskelmasse und -funktion verbessern kann, indem es die molekularen Signale verstärkt, die den Erhalt der Muskelmasse beinhalten. Diese adjuvanten Trainingsinterventionen können auch Verbesserungen der kardiometabolischen Gesundheit hervorrufen (vs. VLCD allein) über Verbesserungen der Blutgefäßfunktion.

Die Ergebnisse dieses Projekts könnten unser Verständnis der Rolle von VLCD bei der Herbeiführung einer Verbesserung der kardiometabolischen Gesundheit verbessern, schnelle, praktische und kostengünstige klinische Interventionen für Menschen mit T2DM und/oder Adipositas bereitstellen und gleichzeitig potenzielle neue therapeutische Ziele für das zukünftige Management aufdecken von hohem Blutzucker und Fettleibigkeit bei Menschen mit T2DM.

STUDIENPROTOKOLL Nach bestandenem Screening und formeller Einschreibung werden die Teilnehmer randomisiert und stratifiziert (zuvor beschrieben) und besuchen dann die Abteilung zweimal vor Beginn ihrer Intervention, wobei jeder Tag aus einem vollen Studientag besteht, wobei die verschiedenen primären und sekundären Ergebnismessungen durchgeführt werden.

Am ersten Studientag (D-5 ab Intervention) werden die Probanden gebeten, ab Mitternacht zu fasten (außer für Wasser). Dieser erste „Studientag“ besteht in chronologischer Reihenfolge aus einer wiederholten Größen- und Gewichtsmessung, einer Ausgangsurinprobe, DXA und einem oralen Glukosetoleranztest (OGTT) mit gleichzeitigem Ausfüllen des Fragebogens, gefolgt von einem Mittagessen. Es folgen Handgriff-Dynamometrie, Elektromyogramm, maximale willkürliche isometrische Kontraktion (MVC), die Short Physical Performance Battery (SPPB) und 1 Wiederholungs-Maximum (1RM)-Test von drei Unterkörpern (Beinpresse, Kniesehnencurl, Quadrizepsstreckung) und drei Oberkörperbewegungen (Brustpresse, Rudern an der Maschine, Pulldown an der Maschine). Danach würden die Teilnehmer mit einem Actiheart-Monitor ausgestattet, gefolgt von einer gestaffelten Dosierung eines D2O-Bolus mit einer gleichzeitigen Bolusdosis von D3-Kreatin. Zusätzlich würden ihnen mehrere Sammelgefäße zur Verfügung gestellt (24-Stunden-Glas, zwei Sammeltöpfe für 48-Stunden- und 72-Stunden-Stichproben für das D3-Kreatin; ein Speichelsammelgefäß, das zwei Stunden nach dem D2O-Bolus zu füllen ist). Sie würden auch mit einer Aufsättigungsdosis von 3-Methylhistidin (3MH) versorgt, die einen Tag vor dem zweiten Studientag einzunehmen ist (D-1 von der Intervention). Schließlich würden sie mit einer aktualisierten Reiseroute der verfügbaren VLCD-Mahlzeiten zur Auswahl versorgt.

Zwischen den beiden Studientagen (D-4 bis D-1 von der Intervention) sammelte der Teilnehmer seinen D3-Kreatin-haltigen Urin zu Hause (24-Stunden-Zeitraum und 48- und 72-Stunden-Stichproben). Zusätzlich würden die Teilnehmer einen Tag vor dem zweiten Studientag (D-1 von der Intervention) gebeten, den 3MH-Bolus genau um 13:00 Uhr zu konsumieren. In der Zwischenzeit würden die Teilnehmer auch kontaktiert, um ihre Präferenzen für Mahlzeitenprofile zu erhalten, die von der Abteilung organisiert würden. Wenn der Teilnehmer schließlich in die Gruppe „Nur VLCD“ randomisiert wurde, teilt er dem Forschungsteam während dieses Intervalls seine bevorzugten Lebensmittel (Gemüse und/oder Nüsse) mit, um eine Berechnung der ungefähren Aufschlüsselung der Kalorien zu ermöglichen kann erforderlich sein, um einen 200kcal-Wert zu erreichen.

Am zweiten Studientag (D0 ab Intervention) wurden die Probanden erneut gebeten, ab Mitternacht zu fasten (außer Wasser). Bei der Teilnahme wurden sie gebeten, eine nüchterne Speichelprobe und Blut abzugeben (eine Wiederholung des Screening-Panels, zusammen mit dem 3MH-Serumspiegel und der D2O-Grundlinienmessung bei „0 Stunde“). Zusätzlich würden sie ihre geschätzten 50 % 1RM für die Quadrizeps-Beinstreckung ihres dominanten Beins berechnen lassen (zur Verwendung in den nachfolgenden Analysen an diesem Tag). Es wird auch erwartet, dass sie ihren Actiheart-Monitor und D3-Kreatin-Proben zur späteren Analyse zurücksenden.

Danach würden sich die Teilnehmer (in chronologischer Reihenfolge) einer abdominalen Fettgewebsbiopsie, einer Vastus-lateralis-Muskelbiopsie (nicht dominantes Bein), einer Vastus-lateralis-Ultraschalluntersuchung (dominantes Bein), einer kontrastverstärkten Ultraschalluntersuchung (mit dem Sonovue-Wirkstoff; dominantes Bein) unterziehen. , Beinblutfluss (dominantes Bein), flussvermittelte Dilatation (dominanter Arm) und kardiopulmonale Belastungstests (CPET). Während der gesamten Dauer von vier Stunden von 09:00 bis 13:00 Uhr werden Reihenmessungen der Serum-3MH-Spiegel des Teilnehmers durchgeführt. Am Ende der Sitzung erhält der Teilnehmer zwei bis drei Wochen lang VLCD-Mahlzeiten (je nach zuvor vereinbarter Profilauswahl, je nach Verfügbarkeit) sowie ein Ernährungs- und Schlaftagebuch. Darüber hinaus erhalten sie die Kontaktdaten eines registrierten Ernährungsberaters zur Unterstützung und sechs einmal wöchentliche „Auffülldosen“ von D2O mit den dazugehörigen Speichelprobengefäßen, die unmittelbar vor dem „Auffüllen“ und zwei Stunden danach zu füllen sind .

Am Tag danach beginnt der Teilnehmer mit seiner VLCD-Diät (D1) und es wird erwartet, dass er einige Tage danach (D4-5) für eine kurze Zeit die Abteilung besucht, um seine Biopsie-Inzisionsstellen von einem Forschungskliniker zu inspizieren.

Innerhalb der Wochen drei bis vier nach der Intervention wird ein Peri-Interventions-Studientag durchgeführt, an dem der Teilnehmer wiederholte serielle 3MH-Tests (wie am zweiten Prä-Interventions-Studientag beschrieben) neben einem weiteren Satz wiederholter Bluttests (wie wie im ersten präinterventionellen Studientag beschrieben). Alle bis zu diesem Zeitpunkt generierten D2O-Speichelproben können zu diesem Zeitpunkt an uns gesendet werden. Der Teilnehmer würde auch mit einem Actiheart-Monitor ausgestattet, der fünf volle Tage lang getragen werden sollte.

Nach Abschluss von sechs vollen Interventionswochen In der sechsten und letzten Woche ihres Interventionszeitraums würden die Teilnehmer zu den Studientagen nach der Intervention gebracht, die die in den Studientagen vor der Intervention beschriebenen Verfahren mit Ausnahme vollständig replizieren einer D2O-Sättigungsdosis und die Rückgabe des Actiheart-Monitors, der nach dem Tag der periinterventionellen Studie getragen wird. Somit würden diese letzten beiden Studientage nach der Intervention am zweiten Tag der sechsten Woche und am siebten Tag der sechsten Woche des Interventionszeitraums stattfinden.

Nach Abschluss der postinterventionellen Studientage würde der Teilnehmer die Abteilung nach mehreren Tagen erneut für eine Biopsie-Inzisionsinspektion besuchen, zusätzlich zur Organisation seiner Kostenerstattung und Anleitung in Bezug auf den Übergang zu einer erhöhten Kalorienaufnahme nach der Behandlung. Intervention Alle Probanden erhalten eine 6-wöchige Interventionsphase der VLCD-Ernährungsintervention mit LighterLife VLCD-Mahlzeitenersatzdiäten, 600 kcal/Tag mit 100 % der empfohlenen Tagesdosis (RDA) an Vitaminen und Mineralstoffen. Mahlzeitenersatz, der von LighterLife erworben wird, besteht aus vier Lebensmittelpackungen pro Tag in Form von Suppen, Haferbrei, Riegeln und Getränkemischungen.