Examen de las diferencias basadas en el sexo en las respuestas metabólicas y mecanicistas a la atrofia muscular inducida por desuso

Los pacientes en rehabilitación pueden pasar por períodos de inmovilización prolongada de las extremidades en respuesta a una lesión, cirugía o enfermedad. Debido al desuso, el tamaño y la fuerza de los músculos que controlan la extremidad afectada pueden disminuir significativamente, lo que resulta en un deterioro físico o una menor calidad de vida durante la fase de recuperación. Cuando se mide como contracción isométrica máxima, la fuerza muscular en la extremidad inmovilizada disminuye a un ritmo espectacular, alrededor del 1,0-1,2 %/día. Estas disminuciones en el tamaño y la fuerza de los músculos pueden variar entre sexos; esto aún no está claro. Se cree que la atrofia muscular es causada por una disminución significativa en la síntesis de proteínas musculares (la vía principal que se atribuye al crecimiento/hipertrofia muscular). También hay varias vías por las cuales se descompone el músculo. Son las diferencias basadas en el sexo en esta tasa de disminución de la síntesis de proteínas musculares y la vía por la cual se descompone el músculo lo que nos gustaría investigar por su contribución al tamaño muscular y la disminución de la fuerza después de un período de inmovilización.

El propósito de la investigación propuesta es definir si existen diferencias entre mujeres y hombres (es decir, diferencias basadas en el sexo) en la regulación metabólica y mecánica de la atrofia muscular inducida por desuso in vivo en humanos.

En la primera visita del participante, antes de comenzar el estudio (Día 0), se le indicará que complete un cuestionario relacionado con la salud, se evaluarán todas las características antropométricas (altura, peso, edad, sexo) y se someterá a una exploración DXA para el cuerpo. detalles de composición. Se familiarizarán con todos los procedimientos del estudio, incluidas las biopsias musculares, las pruebas de fuerza, el D2O, la dieta y el registro del ejercicio. También estarán equipados para el aparato ortopédico de inmovilización. La pierna que será inmovilizada será aleatoria en cada participante. Esta primera visita tendrá una duración aproximada de 2 horas. Cuando los participantes regresen el día 1 del estudio, primero se les realizará una resonancia magnética de la parte inferior del cuerpo. Después de esto, los participantes realizarán pruebas de fuerza de una sola pierna en el Biodex. A partir de entonces, en el día 2, se tomarán muestras de sangre venosa y muestras de saliva. A los participantes se les administrará su dosis de carga de D2O (5mL·kg de masa corporal-1 de 70% D2O) y se les proporcionarán dosis diarias de mantenimiento de 50mL de D2O para continuar tomando cada día durante la duración del experimento. Al regresar para el Día 3, los participantes se someterán a una sola biopsia de músculo esquelético del vasto lateral de una pierna. Los participantes repetirán su muestra de sangre y saliva en este día. A continuación, se equipará a los participantes con la rodillera y las muletas antes de salir de las instalaciones. Los participantes también estarán equipados con un monitor de actividad ActiGraph para registrar la actividad física y el gasto de energía mientras están inmovilizados durante 7 días. Esta tercera visita tendrá una duración aproximada de 3 horas. Los participantes monitorearán su propia ingesta dietética a través del registro de la dieta, que se les indicará que realicen durante 2 días de la semana (es decir, lunes - viernes) y un día de fin de semana (es decir, Sabado domingo). Durante el período de inmovilización de 7 días, los participantes proporcionarán una muestra de saliva todos los días para medir el enriquecimiento de 2H en el agua corporal. Las muestras de saliva deben tomarse por la mañana inmediatamente después de que los participantes se despierten y antes de cualquier ingesta de alimentos. Los participantes deben beber la dosis de mantenimiento de 1 × 50 ml de D2O por día proporcionada inmediatamente después de recolectar sus muestras de saliva. El día 8, los participantes regresarán a las instalaciones para someterse a pruebas posteriores a la inmovilización, que incluirán: una exploración DXA, una resonancia magnética de la parte inferior del cuerpo, dos biopsias de músculo esquelético (una en cada pierna), una muestra de sangre, una muestra de saliva y una sola -pruebas de fuerza de pierna en ambas piernas. Esta visita final tendrá una duración aproximada de 4 horas.