Mecanismos de resistencia a la insulina del músculo esquelético en adultos mayores

El equipo de investigadores reclutará adultos masculinos y femeninos jóvenes y mayores (N=8; 18-35 años y 60-85 años) reclutados en el área de Salt Lake City.

Luego, el equipo de investigadores programará visitas separadas para la fuerza, la potencia y la función física y las visitas separadas para las mediciones de masa magra y OGTT (consulte la descripción a continuación).

1. Masa magra, prueba de tolerancia oral a la glucosa, fuerza, potencia, pruebas de ejercicio y mediciones de función física. La evaluación de la masa magra a través de la absorciometría de rayos X de energía dual (DXA), la ecografía y la tomografía computarizada cuantitativa periférica (pQCT) se evaluarán en el centro de ciencias clínicas y traslacionales (CCTS) mientras que las pruebas de función física, potencia y fuerza isométrica del extensor de la rodilla se llevará a cabo en el laboratorio de la instalación de investigación del ejercicio del músculo esquelético (SMERF) (520 Wakara Way). Estos criterios de valoración se considerarán objetivos secundarios para determinar las relaciones con la sensibilidad a la insulina y los eventos de señalización de las células musculares. Estas pruebas se realizarán dentro de una semana antes del experimento de actividad reducida y se repetirán después de completar el período de actividad reducida y después del entrenamiento físico. Para la evaluación de la masa magra, los sujetos serán evaluados por la mañana después de un ayuno nocturno antes de la exploración DXA. La fuerza isométrica se evaluará en ambas piernas con un esfuerzo de contracción isométrica voluntaria máxima (en un ángulo de rodilla de 60°) desarrollado por los extensores de la rodilla (cuádriceps) y los músculos flexores plantares/dorsi en un dinamómetro. Para las pruebas de potencia de extensión de las extremidades inferiores, se utilizará un equipo de potencia de Nottingham. Se utilizará la siguiente batería de pruebas de desempeño funcional: tiempo de ascenso/descenso de escaleras, distancia de caminata de seis minutos, tiempo de caminata de 50 pies y la prueba de tiempo de subida y bajada. Todas las pruebas son pruebas que realizamos con frecuencia y seguridad en personas mayores.

   El consumo máximo de oxígeno (prueba de ejercicio) se medirá con un carro metabólico durante una prueba de ejercicio máximo gradual en un cicloergómetro estacionario. Esta prueba se realizará en el CCTS bajo la supervisión directa de un fisiólogo del ejercicio.

2. Monitoreo de Actividad Física, Registro Dietético. A los sujetos se les colocará un monitor de actividad de pasos de tobillo para determinar su nivel diario de actividad física durante un período de 7 días anterior al estudio de actividad física reducida. Además, se autoinformará un registro dietético diario de 3 días antes de este período. Un miembro del equipo de investigación le dará las instrucciones adecuadas al participante sobre cómo realizar este informe y cómo usar el monitor de actividad del tobillo.

3. Estudio de Pinza de Insulina, Tasa Metabólica y Biopsias Musculares. En un día separado, los participantes llegarán al CCTS en ayunas por la mañana del día 1 y se realizará un estudio de pinzamiento euglucémico-hiperinsulinémico como lo hemos hecho anteriormente. El médico del equipo de investigación supervisará el procedimiento de abrazadera ya que tiene mucha experiencia en el uso de este método.

   La tasa metabólica se determinará 30 minutos antes del inicio de la infusión de insulina y 30 minutos al final del período de infusión de insulina. La tasa metabólica se determinará utilizando un calorímetro indirecto alojado en el CCTS. Para ello, se equipará al participante con una capota. El participante respirará normalmente durante 30 minutos durante el procedimiento. Se quitará el dosel y luego se realizará la primera biopsia muscular.

   Se tomará una muestra de una biopsia del músculo vastus lateralis antes y 3 h después de la pinza combinada con muestras de sangre periódicas para medir la insulina en ayunas y estimulada por insulina, la glucosa, los puntos finales de señalización de las células musculares y especies específicas de ceramida. Las biopsias se realizarán en piernas opuestas. Las biopsias musculares fueron realizadas por enfermeras capacitadas de CCTS como lo hemos hecho de manera rutinaria en nuestros estudios de reposo en cama en adultos mayores. Luego, las muestras de músculo se congelarán instantáneamente en nitrógeno líquido y se almacenarán para su posterior análisis. Después del experimento de abrazadera, los sujetos comenzarán el estudio de reducción de la inactividad física que tendrá lugar en el hogar del participante.

   El día 14, el participante volverá nuevamente al CCTS después de un ayuno nocturno y se repetirá el estudio de pinzamiento de insulina para hacer comparaciones con el estudio previo al pinzamiento de insulina (Día 1).

4. Experimento de inactividad física reducida. Después de completar el primer experimento de pinzamiento de insulina (Día 1), los sujetos se adherirán a 14 días de actividad física reducida en su hogar como se ha realizado anteriormente. El objetivo será que el participante mantenga no más de ~2000 pasos/día según lo determine un monitor que el sujeto podrá ver y registrar. Los investigadores informarán al participante que su dieta normal debe seguir siendo la misma. Como se mencionó anteriormente, el día 7, el participante regresará para una exploración DXA, OGTT y biopsias del músculo del muslo. También mencionado anteriormente, el día 14, después de un ayuno nocturno, se realizará un segundo estudio de pinzamiento de insulina junto con biopsias musculares como se detalla anteriormente en el CCTS. Las mediciones de masa magra, fuerza, potencia y función física se volverán a evaluar un día después del estudio de actividad reducida.