Mehrdimensionale prädiktive Modellierung zum Verständnis der Mechanismen der Heterogenität der Belastungsreaktion bei älteren Erwachsenen (M3AX)

Es wird angenommen, dass altersbedingte Funktionseinbußen durch typische biologische Prozesse1 verursacht werden, die sich letztendlich in körperlichen, geistigen und metabolischen Beeinträchtigungen äußern und so die Gesundheit und Lebensqualität beeinträchtigen. Sport ist eine multipotente Behandlungsmethode, die verspricht, die meisten Alterserscheinungen zu lindern, es gibt jedoch erhebliche Unterschiede in der individuellen Reaktionsfähigkeit auf Sport. Diese interindividuelle Reaktionsheterogenität (IRH) wurde erstmals von Bouchard und Kollegen im Zusammenhang mit Ausdauertraining (ET) identifiziert und ausführlich untersucht. Anschließend haben die Forscher Widerstandstraining (RT) IRH demonstriert und potenzielle IRH-Mechanismen untersucht. Anschließend führten die Forscher mehrere Studien bei älteren Erwachsenen durch, in denen Dosistitration, adjuvante Ernährung oder Medikamente untersucht wurden, um die schlechten Ansprechraten zu senken. Viele Wissenslücken bleiben bestehen, wie im Workshop der National Institutes of Aging (NIA) zum Thema IRH zusammengefasst, der diese Antragsanfragen (RFA) ausarbeitet. Die Forscher haben ein interdisziplinäres Team zusammengestellt, um das zentrale Ziel der RFA zu verfolgen, „die Faktoren besser zu verstehen, die der Reaktionsvariabilität auf körperliches Training bei älteren Erwachsenen zugrunde liegen“. Obwohl die Richtlinien des Gesundheits- und Sozialwesens (HHS) kombinierte ET und RT vorschreiben, um den Gesundheitsnutzen bei alternden Erwachsenen zu maximieren, haben groß angelegte Übungsversuche, die IRH untersuchen (z. B. HERITAGE, MoTrPAC), die Teilnehmer auf einen einzigen Übungsmodus beschränkt. Für dieses Projekt schlagen die Forscher die innovative, aber logische Strategie zur Verwendung kombinierter ET und RT vor. Eine geringe kardiorespiratorische Fitness (CRF, VO2max) und eine geringe funktionelle Muskelqualität (fMQ; Kraft/Muskelmasse) sind multisystemische Manifestationen der Verschlechterung der zellulären Merkmale des Alterns. Wichtig ist, dass sowohl CRF als auch fMQ mit ET und RT modifizierbar sind. Die Prämisse des Forscherentwurfs lautet daher, dass kombinierte ET+RT eine hervorragende Strategie zur Aufklärung der Faktoren ist, die IRH zugrunde liegen, da sie einen Weg zum Verständnis und zur Linderung von IRH im Alter mit direkter Übertragbarkeit auf bestmögliche Empfehlungen für die öffentliche Gesundheit ebnet.

Es muss noch geklärt werden, wie die Merkmale des Alterns zusammenwirken und die Reaktionsfähigkeit beim Training beeinflussen. Beispielsweise sind mitochondriale Muskelenergie und Proteostase untrennbar miteinander verbunden, und ein schlechter Responder-Status kann durch einen Mangel an Energieressourcen zur Aufrechterhaltung der Proteostase während eines Trainingsprogramms verursacht werden. In ähnlicher Weise stört das Altern die zirkadianen Uhren, was zu Entzündungen und gestörten Zellsignalen führt, die ebenfalls zur IRH beitragen können.

Während IRH-Quellen eine Konstellation modifizierbarer und nicht modifizierbarer Faktoren sind, werden die Forscher die Hypothese testen, dass Faktoren von zentraler Bedeutung für das Altern selbst sind – Alterungsmerkmale wie Proteostase, mitochondriale Energetik und Entzündung sowie systemische und muskelspezifische zirkadiane Uhr Funktion und Leistung – tragen maßgeblich zum mehrdimensionalen Schaltkreis bei, der bestimmt, ob eine Person durch körperliches Training den minimalen klinisch wichtigen Unterschied (MCID) in CRF und/oder fMQ erreicht. Die Forscher werden auch die Hypothese testen, dass eine veränderte Trainingsdosierung in Verbindung mit Empfehlungen zum Lebensstil das Erreichen von MCIDs bei älteren Erwachsenen fördert, die zunächst nicht darauf reagieren. Mit CRF und fMQ als primären klinischen Ergebnissen werden die Forscher eine zweiphasige Sequential Multiple Assignment Randomized Trial (SMART) mit kombiniertem ET+RT mit klinischer Phänotypisierung und molekularen und zellulären Blut-/Muskelanalysen verwenden.