Erythrozytentransport von Laktat während des Trainings (TELE-Projekt) (TELE)

Einführung

Laktat ist das Endprodukt der Glykolyse und kann von einer Zelle zur anderen transportiert werden und erfüllt dabei zahlreiche Funktionen. Dieser Transport erfolgt hauptsächlich über mehrere Monocarboxylattransporter (MCT). Am vorherrschendsten ist MCT1, das Laktat bidirektional überträgt, abhängig von der Laktatkonzentration und dem pH-Wert auf jeder Seite der Membran. MCT1 ist allgegenwärtig und kommt in den meisten menschlichen Geweben wie der Erythrozytenmembran vor, was darauf hinweist, dass diese Zellen in der Lage sind, Laktat durch den Blutkreislauf zu transportieren. Einige Studien haben die Laktatkinetik zwischen den verschiedenen Blutkompartimenten (Erythrozyten-Plasma) während schrittweiser und stationärer Belastungen beschrieben, jedoch nicht während intermittierender Belastungen und/oder Erholung nach Belastungen. Darüber hinaus wurde in mehreren Studien beobachtet, dass die Funktion von MCT1 durch das Vorhandensein einer genetischen Variante bedingt ist: des T1470A-Polymorphismus (rs1049434), der einen Ersatz von Glutaminsäure durch Asparaginsäure an Position 490 des Proteins beinhaltet. Die Daten deuten darauf hin, dass ein AA-Genotyp (Glu/Glu) für diesen Einzelnukleotid-Polymorphismus (oder SNP) zu einer höheren Laktattransportkapazität führt als das TT-Profil (Arg/Arg). Allerdings wurde in keiner Studie untersucht, ob dieser SNP die Funktion oder den Inhalt von Erythrozyten-MCT1 direkt beeinflusst. Daher sind die beiden allgemeinen Ziele dieser klinischen Studie:

1. Untersuchung der Laktatkinetik zwischen Plasma und Erythrozyten während einer Intervallübung und ihrer anschließenden Erholung unter Berücksichtigung des Blut-pH-Werts, des Genotyps für den T1470A-Polymorphismus des SLC16A1-Gens (rs1049434) und der Menge an MCT1 in der Erythrozytenmembran;
2. Analyse der MCT1-Spiegel in der Erythrozytenmembran entsprechend dem Trainingsstatus und Genotyp für den T1470A-Polymorphismus von SLC16A1 (rs1049434).

Verfahren

Die Studie wird in zwei Phasen unterteilt, die jeweils in erster Linie auf die Erreichung eines von zwei allgemeinen Zielen ausgerichtet sind:

• Phase I: Konzentriert sich hauptsächlich auf die Untersuchung der Laktatkinetik zwischen Blutkompartimenten während des Trainings.
• Phase II: Konzentriert sich hauptsächlich auf die Analyse der MCT1-Menge in der Erythrozytenmembran.

In beiden Phasen werden die Freiwilligen informiert und unterzeichnen eine Einverständniserklärung, bevor eine Blutprobe zur Genotypisierung entnommen wird. Sobald der Genotyp bekannt ist, werden nur Teilnehmer mit AA- oder TT-Genotyp ausgewählt.

Die Tests, die in Phase I durchgeführt werden, sind die folgenden:

• Sobald Teilnehmer mit den Genotypen AA und TT ausgewählt wurden, führen sie einen Stufentest bis zur Erschöpfung durch, um die erste und zweite Laktatschwelle zu bestimmen. Diese Schwellenwerte werden durch Messung der Laktatkonzentration aus Kapillarblutproben aus dem Ohrläppchen bestimmt.
• Abschließend wird ein Intervalltrainingsprotokoll durchgeführt, beginnend mit 1 Minute Pause, gefolgt von einem 5-minütigen Aufwärmen mit einer Intensität, die 80 % der ersten Laktatschwelle entspricht. Es folgen 4 Sätze à 1 Minute und 30 Sekunden mit einer Intensität 20 % über der zweiten Laktatschwelle, mit Erholungsintervallen von 5 Minuten bei 80 % der ersten Laktatschwelle. Nach den 4 Sätzen erfolgt eine abschließende Erholung von 20 Minuten bei 80 % der ersten Laktatschwelle. Bei diesem Test werden Kapillarblutproben aus dem Ohrläppchen und venöse Blutproben aus dem Unterarm auf die Laktatkonzentration analysiert.

Das Verfahren für Phase II wird wie folgt sein:

• Sobald Teilnehmer mit den Genotypen AA und TT ausgewählt wurden, wird ihnen im Ruhezustand venöses Blut aus dem Unterarm entnommen.
• Die körperliche Aktivität aller Teilnehmer wird mithilfe des International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) quantifiziert.
• Aus den venösen Blutproben wird eine Analyse des Erythrozyten-MCT1-Proteingehalts mittels Durchflusszytometrie durchgeführt.