Adaptaciones celulares al entrenamiento en pacientes con diabetes tipo 2 (TrainAiD)
El entrenamiento físico puede mejorar la salud metabólica en pacientes con resistencia a la insulina y/o diabetes tipo 2 (T2D). Los cambios celulares y moleculares que subyacen a las mejoras en la salud metabólica son multifactoriales y solo se entienden parcialmente, pero lo más probable es que impliquen una adaptación a nivel multiorgánico que incluye mejoras en la absorción de glucosa del músculo esquelético y la sensibilidad a la insulina del tejido adiposo.
El objetivo de este proyecto es estudiar las diferencias transcripcionales en el músculo esquelético y el tejido adiposo al inicio y después de un programa de entrenamiento físico de 3 meses en pacientes obesos con y sin DM2 y usar esta información para identificar nuevos objetivos terapéuticos para mejorar la eliminación de glucosa. y sensibilidad a la insulina en pacientes con DT2.
Por lo tanto, los investigadores pretenden encontrar respuestas a la pregunta: ¿Cuál es el mecanismo detrás del efecto de la actividad física sobre la sensibilidad a la insulina en la diabetes tipo 2?
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Descripción detallada
Antecedentes y objetivo
El entrenamiento físico puede mejorar la salud metabólica en pacientes con resistencia a la insulina y/o diabetes tipo 2 (T2D). Los cambios celulares y moleculares que subyacen a las mejoras en la salud metabólica son multifactoriales y solo se entienden parcialmente, pero lo más probable es que impliquen una adaptación a nivel multiorgánico que incluye mejoras en la absorción de glucosa del músculo esquelético y la sensibilidad a la insulina del tejido adiposo.
La literatura sobre los efectos de una sesión aguda de ejercicio sobre la captación de glucosa en el músculo esquelético es amplia, pero hasta el momento, faltan estudios que investiguen la base molecular específica del efecto de sensibilización a la insulina del entrenamiento físico regular.
El objetivo de este proyecto es estudiar las diferencias transcripcionales en el músculo esquelético y el tejido adiposo al inicio y después de un programa de entrenamiento físico de 3 meses en pacientes obesos con y sin DM2 y usar esta información para identificar nuevos objetivos terapéuticos para mejorar la eliminación de glucosa. y sensibilidad a la insulina en pacientes con DT2.
Por lo tanto, los investigadores pretenden encontrar respuestas a la pregunta: ¿Cuál es el mecanismo detrás del efecto de la actividad física sobre la sensibilidad a la insulina en la diabetes tipo 2?
Métodos
Treinta pacientes obesos con (n=15) y sin (n=15) diabetes tipo 2 serán incluidos en el estudio.
Diseño: estudio de cohorte Intervención: período de intervención de 12 semanas que consta de entrenamiento con ejercicios aeróbicos 3 sesiones/semana, 45 min/sesión. Todas las sesiones de entrenamiento son supervisadas. El entrenamiento aeróbico se realiza como entrenamiento en bicicleta ergométrica a una intensidad del 70% del consumo máximo de oxígeno (x2/semana). y ejercicio con ergómetro de remo al 70% de la frecuencia cardíaca máxima (x1/semana). En las semanas 3, 6 y 9 se mide el VO2max para asegurar un ajuste suficiente de la carga de trabajo durante las sesiones de entrenamiento.
Métodos experimentales: Antes (1-2 semanas) y después de la intervención se realizan las siguientes pruebas y mediciones:
Día A: (ayuno nocturno. Duración aprox. 3 horas)
- Exploración de absorciometría de rayos X de energía dual (DXA) (composición corporal y grasa corporal)
- Prueba de esfuerzo gradual en bicicleta ergométrica (tasa máxima de oxidación de grasas)
- Prueba de consumo máximo de oxígeno (VO2max)
- Fuerza de agarre (por dinamómetro)
- Potencia de las piernas (Power Rig y sit-to-stand test)
Día B: (ayuno nocturno. Duración aprox. 9 horas)
- Pinza euglucémica, hiperinsulinémica de 2 pasos
- Biopsia muscular vasto lateral
- Biopsia de grasa abdominal inferior subcutánea
- Mediciones de flujo (arteria femoral por ecografía Doppler y antebrazo por pletismografía extensométrica)
- Gasto de energía (método de campana ventilada)
Los días A y B se repiten una vez finalizada la intervención de entrenamiento.
Métodos analíticos:
- Biopsias de músculo y grasa: capacidad respiratoria mitocondrial y producción de especies reactivas de oxígeno. Secuenciación de ARN de núcleo único (snSeq). Determinación del tipo de fibra y capilarización.
- Muestras de sangre: hormonas, metabolitos y sustratos (p. insulina, catecolaminas, cortisol, glucosa, lactato, piruvato, cuerpos cetónicos, citocinas y miocinas). Análisis proteómico/peptidómico de plasma.
En resumen, este estudio revelará tipos de células y genes en el músculo esquelético y el tejido adiposo que se ven afectados por el entrenamiento y/o que muestran una regulación diferencial en pacientes con DT2 versus sujetos de control.
Consideraciones estadísticas:
Un cálculo de potencia indica que se detectará una diferencia significativa en la sensibilidad a la insulina inducida por el entrenamiento cuando n ≥ 10, según la potencia = 0,95 y el nivel de significancia establecido en P<0,05. Esto permite una tasa de abandono del 15-20% con cierto margen. El análisis de modelos mixtos se utilizará para el análisis de datos de datos fenotípicos y herramientas bioinformáticas para los datos de snSeq y para la interacción entre la expresión de genes y fenotipos.
Consideraciones éticas:
El proyecto fue aprobado por el Comité Regional de Ética de la Región Capital (H-20046605) el 15 de diciembre de 2020.
Tipo de estudio
Inscripción (Anticipado)
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Estudio Contacto
- Nombre: Maria Hansen, MD
- Número de teléfono: +4529210442
- Correo electrónico: mariahan@sund.ku.dk
Ubicaciones de estudio
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Copenhagen, Dinamarca, 2200
- Reclutamiento
- Xlab, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen
-
Contacto:
- Flemming Dela, MD, DMSc
-
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Géneros elegibles para el estudio
Descripción
Criterios de inclusión:
- Sobrepeso a obeso (IMC 28-35 kg/m2)
- ECG normal en reposo
Específico para pacientes con DT2:
- En tratamiento antiglucemiante con dieta +/- metformina, inhibidores de SLGT-2, sulfonilureas, inhibidores de GLP1-RA o DPPV-4
- Tiempo desde el diagnóstico máximo 4 años
Criterio de exclusión:
- Diagnosticado con enfermedad cardiovascular (hipertensión leve a moderada permitida, definida como prescrita como máximo dos medicamentos antihipertensivos diferentes)
- Epilepsia
- Enfermedad renal (TFG < 50 ml/min)
- Actividad de ejercicio regular
- Incapacidad para realizar ejercicios de bicicleta y ergómetro de remo
- Incapacidad para entender el idioma danés (escrito y hablado)
Específico para pacientes con DT2:
- Tratamiento con insulina
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: CIENCIA BÁSICA
- Asignación: NO_ALEATORIZADO
- Modelo Intervencionista: PARALELO
- Enmascaramiento: NINGUNO
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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EXPERIMENTAL: Diabetes
Entrenamiento de ejercicios aeróbicos
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Período de intervención de 12 semanas consistente en entrenamiento de ejercicios aeróbicos 3 sesiones/semana, 45 min/sesión.
Todas las sesiones de entrenamiento son supervisadas.
El entrenamiento aeróbico se realiza como entrenamiento en bicicleta ergométrica a una intensidad del 70% del consumo máximo de oxígeno (x2/semana).
y ejercicio con ergómetro de remo al 70% de la frecuencia cardíaca máxima (x1/semana).
En las semanas 3, 6 y 9 se mide el VO2 max para asegurar un ajuste suficiente de la carga de trabajo durante las sesiones de entrenamiento.
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EXPERIMENTAL: Saludable
Entrenamiento de ejercicios aeróbicos
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Período de intervención de 12 semanas consistente en entrenamiento de ejercicios aeróbicos 3 sesiones/semana, 45 min/sesión.
Todas las sesiones de entrenamiento son supervisadas.
El entrenamiento aeróbico se realiza como entrenamiento en bicicleta ergométrica a una intensidad del 70% del consumo máximo de oxígeno (x2/semana).
y ejercicio con ergómetro de remo al 70% de la frecuencia cardíaca máxima (x1/semana).
En las semanas 3, 6 y 9 se mide el VO2 max para asegurar un ajuste suficiente de la carga de trabajo durante las sesiones de entrenamiento.
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Sensibilidad a la insulina
Periodo de tiempo: Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Pinza hiperinsulinémica euglucémica
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Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Circulación sanguínea
Periodo de tiempo: Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Ultrasonido Doppler de onda pulsada (A.
femoralis) y pletismografía con galga extensiométrica de oclusión venosa (antebrazo)
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Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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La expresión génica se determinará cuantitativamente a resolución celular utilizando la secuenciación de un solo núcleo
Periodo de tiempo: Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Los datos de snSeq se analizarán utilizando enfoques computacionales de última generación para detectar cambios en la composición de tipos de células y diferencias en los patrones de expresión génica de tipos de células específicos.
Estos enfoques incluirán: I) normalizaciones de conteos sin procesar; II) selección de características basada en la mayoría de los genes variables; III) Análisis de correlación Conos o canónica para alinear las celdas entre muestras; IV) Visualización usando enfoques de reducción de dimensionalidad tales como Aproximación y Proyección Uniforme (UMAP) y Embebido de Vecino Estocástico Distribuido en t (t-SNE); V) Métodos de inferencia de la velocidad y la trayectoria del ARN para seguir los cambios en las identidades de los tipos de células.
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Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
|---|---|---|
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Homeostasis de la glucosa
Periodo de tiempo: Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Cambios en la concentración de HbA1c
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Cambio desde el inicio a las 12 semanas
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Aptitud cardiorrespiratoria
Periodo de tiempo: Al inicio y después de 3, 6, 9 y 12 semanas de entrenamiento con ejercicios aeróbicos
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Cambios en el consumo máximo de oxígeno
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Al inicio y después de 3, 6, 9 y 12 semanas de entrenamiento con ejercicios aeróbicos
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Flemming Dela, MD, DMSc, University of Copenhagen
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (ACTUAL)
Finalización primaria (ANTICIPADO)
Finalización del estudio (ANTICIPADO)
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Publicado por primera vez (ACTUAL)
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (ACTUAL)
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- Training Adaptations in T2D
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
Descripción del plan IPD
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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