Efectos de la terapia de calor y el entrenamiento de fuerza en personas con diabetes tipo 2

Materiales y métodos Diseño y entorno del estudio El estudio es un ensayo clínico prospectivo, aleatorizado, doble ciego, paralelo y de no inferioridad, y se llevará a cabo en la Universidade Federal do Rio Grande do Sul, una universidad del sur de Brasil. Este protocolo de estudio se adhiere a la recomendación SPIRIT.

Intervenciones Los voluntarios que cumplan con los criterios de inclusión serán guiados en el estudio y se les pedirá que firmen un consentimiento informado por escrito antes de la inscripción en el ensayo. Los participantes se asignarán al azar a los grupos de intervención Control (C), RT o HT. En el grupo de control, los participantes no recibirán ninguna intervención. En el grupo de intervención RT, los participantes realizarán ejercicio supervisado en un gimnasio durante tres días no consecutivos de la semana. Cada sesión tendrá una duración de ~60 min y consistirá en un calentamiento, un entrenamiento de resistencia y un enfriamiento. Todas las sesiones serán dirigidas por científicos calificados del deporte y el ejercicio durante 12 semanas.

El programa RT consistirá en una combinación de ejercicios para la parte superior e inferior del cuerpo utilizando equipos de gimnasia, pesas libres y peso corporal (ejercicios funcionales) como resistencia principal. Las 12 semanas de RT se dividirán en tres mesociclos de cuatro semanas cada uno (ver detalles de series, repeticiones e intervalos en la Tabla 1). Los ejercicios incluirán prensa de piernas, extensiones de rodilla y flexiones de piernas, flexiones de bíceps, extensiones de tríceps, jalón hacia abajo, presión de hombros, prensa de banco y abdominales. Antes del inicio del período de entrenamiento, los sujetos completarán una sesión de familiarización para practicar los ejercicios que realizarían durante el programa de entrenamiento, cuando la carga de ejercicio se evaluó individualmente. El entrenamiento de resistencia se realizará utilizando de dos a tres series por ejercicio a intensidades entre 12 y 15 repeticiones máximas (el mayor peso posible para realizar un total de 12-15 repeticiones). La intensidad de los ejercicios funcionales fue controlada por escala OMNI. Cada sesión tendrá una duración de 60 min.

Los participantes del grupo HT realizarán un tratamiento térmico de todo el cuerpo de acuerdo con los métodos anteriores. Los participantes se alojarán en una cámara ambiental establecida inicialmente a 55.0°C durante tres días no consecutivos de la semana. Cada sesión tendrá una duración de 60 min. Durante las sesiones se medirá constantemente la temperatura rectal, la frecuencia cardiaca, la presión arterial y las molestias por calor.

Estrategias para la retención en el ensayo Se pedirá a los participantes una vez por semana en la visita presencial que supervisen sus eventos adversos. Además, las llamadas telefónicas o los mensajes también se utilizarán para recordar a los participantes las visitas programadas o perdidas.

Cronograma de reclutamiento y participantes El período de reclutamiento para el estudio será de abril de 2023 a diciembre de 2025. Se invitará a los participantes a participar en el estudio mediante anuncios en periódicos, medios electrónicos y redes sociales. La figura 1 muestra el diagrama de flujo del diseño del estudio.

Adherencia La adherencia a un programa de ejercicios se ha clasificado como cumplimiento de al menos el 80% de la dosis de ejercicio recomendada o prescrita. Se considerará adherente todo participante que demuestre una adherencia al protocolo de entrenamiento del 80% o más de 36 sesiones. Los participantes serán clasificados como no adherentes o parcialmente adherentes si su adherencia es inferior al 80%.

Consideraciones estadísticas Para la evaluación del efecto del ejercicio sobre los niveles de HSP en plasma entre los grupos después de la intervención, asumimos una potencia del 80 %, un nivel de significación del 5 % y un tamaño del efecto (F de Cohen) de 0,4. Estimamos una tasa de abandono del 10% y el número total calculado fue de 22 en cada grupo.

Los datos de los participantes asignados al azar se analizarán según el principio de intención de tratar como elección primaria y el principio por protocolo, registrándose como efectos fijos el tratamiento, el tiempo y la interacción tratamiento-tiempo. Documentaremos cualitativamente las razones y los detalles de cada caso de retiro. La normalidad de los datos se comprobará mediante la prueba de Shapiro-Wilk. La media y la desviación estándar se utilizarán para describir las variables continuas paramétricas y la mediana y el rango intercuartílico para las variables no paramétricas, mientras que las frecuencias absolutas y relativas se utilizarán para las variables categóricas. Se utilizará el análisis de varianza (ANOVA) para comparar los valores finales de los resultados. Los efectos del tratamiento (grupo, tiempo e interacción de grupo) se estimarán mediante ecuaciones de estimación generalizadas (GEE) seguidas de la prueba posthoc de Bonferroni (P < 0,05). Se realizará un análisis de regresión lineal múltiple (método inverso) para investigar el impacto de la farmacoterapia de rutina, el sexo y la edad en los resultados primarios y secundarios. Para estos análisis se utilizará el software Statistical Package for Social Science Professional versión 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EE. UU.).

Asignación Los participantes serán asignados aleatoriamente a los grupos de acuerdo con una secuencia de números aleatorios generados por computadora. Esta secuencia se obtendrá en el programa Excel de Microsoft, en proporción 1:1, con bloques de ocho o seis participantes para completar el total calculado. Se abrirá un sobre cerrado que contiene el código de asignación solo al inicio del tratamiento en presencia del participante, de acuerdo con el orden de ingreso al estudio.

Debido a la naturaleza de las intervenciones, el investigador que realiza las sesiones de ejercicio y los participantes no estarán cegados. Para garantizar el enmascaramiento del evaluador, se pide a los sujetos que omitan su grupo asignado y que no hablen sobre sus intervenciones durante las sesiones de evaluación de resultados. En el caso de un desenmascaramiento no intencional por cualquier motivo, el investigador involucrado notificará al investigador principal.

Recopilación y manejo de datos Se aplicará un cuestionario para obtener las características sociodemográficas y clínicas de los participantes, incluyendo edad, sexo, estado civil, escolaridad, duración de la diabetes, antecedentes familiares de diabetes y actividad física autorreportada. Los medicamentos para la DM2 se registrarán al inicio y al final del estudio.

Las medidas antropométricas, incluidos el peso corporal, la altura, el índice de masa corporal calculado (kg/m2), los cambios en las circunferencias de la cintura y la cadera, se registrarán en la primera y última visita. El peso se medirá en una balanza calibrada digitalmente con una capacidad máxima de 150 kg y una precisión de 100 g. La altura será determinada por un estadiómetro vertical acoplado a la balanza con capacidad de 2 m/0,1 cm (Urano®, Canoas, Brasil). Las circunferencias de cintura y cadera se medirán con cinta métrica inelástica (2 m/0,1 cm). La composición corporal total se evaluará mediante absorciometría de rayos X de energía dual (escaneo DEXA - Lunar iDXA, GE Healthcare, Buckinghamshire, Reino Unido).

Después de esta evaluación, los individuos realizarán una prueba de ejercicio máximo autolimitado en una cinta rodante para determinar el consumo máximo de oxígeno (VO2 máximo) y la frecuencia cardíaca máxima, supervisados ​​por un equipo de fisiólogos del ejercicio experimentados. La prueba se realizará según el protocolo de Bruce. El consumo de oxígeno (VO2) y la producción de dióxido de carbono (VCO2) se determinarán mediante un sistema computarizado de intercambio de gases respiración por respiración y se analizarán utilizando una señal promedio de 20 segundos. La tasa metabólica basal se analizará en estado rápido (Quark CPET, Cosmed, Italia).

En la primera y última visita al laboratorio, se recolectarán muestras de sangre y se centrifugarán a 1000 g durante 10 minutos para separar el plasma o suero, que se almacenará para su posterior análisis de parámetros bioquímicos. La glucosa total, la proteína C reactiva, el colesterol HDL, la HbA1c y los triglicéridos se determinarán en un sistema automatizado Cobas C111 (Roche Diagnostics, Basilea, Suiza). El colesterol LDL se calculará mediante la ecuación de Friedewald. La resistencia a la insulina se calculará mediante el método de evaluación del modelo homeostático (HOMA-IR), basado en los niveles de insulina y glucosa en ayunas.

Para el análisis de microbiota, la purificación de ADN a partir de heces basada en membrana de sílice se realizará mediante el kit comercial de extracción de ácido nucleico de alta calidad QIAmp Blood and Body Fluid (Qiagen, Canadá). La región hipervariable V3-V4 del gen 16 S rRNA se amplificará y secuenciará en un Illumina MiSeq. Las secuencias se procesarán en mothur (v.1.41.1) 23 con procedimientos modificados, como se describió anteriormente. Luego, las secuencias se alinearán con la base de datos de ARNr de SILVA 16 S (v 132).

Para biomarcadores inflamatorios y niveles de LPS en plasma, la sangre se centrifugará a 1000 g durante 10 minutos y el suero se congelará (-80 °C) para su posterior análisis mediante la técnica de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), utilizando kits comerciales: LPS , TNF-α, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13 (Kits ELISA humanos, Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EE. UU.).

Teniendo en cuenta la importancia de la HSR para la adaptación al estrés, probaremos la capacidad de los leucocitos (una fuente importante de HSP72 circulante y representante de la respuesta al estrés de las células inmunitarias) para liberar HSP72 en condiciones de estrés por calor (una respuesta normal y esperada en células sanas). ). Usaremos esta estrategia para comparar si una intervención diferente podría mejorar la HSR en la diabetes. Brevemente, después de la recolección, la sangre completa se incubó inmediatamente a dos temperaturas diferentes: 37 °C (control) y 42 °C (estresado por calor) durante 2 h en un baño de agua. Después de la incubación, la sangre total se centrifugará para aislar el plasma. El plasma se utilizará para el análisis de eHSP72 26. Se utilizará un método de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (EIA) altamente sensible (EKS-715 Stressgen, Victoria, Canadá) para cuantificar los niveles de proteína HSP72 en plasma como se describió anteriormente 27. La señalización de células inflamatorias en PBMC (NF-kB; TLR2 e 4, TRIF, IKKi/IKKε, e MyD88) será analizada por western blot, como se describió previamente 28.

Dilatación mediada por flujo La dilatación mediada por flujo de la arteria braquial (FMD), en respuesta a la hiperemia, se realizará mediante un dispositivo de ultrasonido (Toshiba modelo Nemio XG, Japón) como medida indirecta de la función endotelial, adaptado a las guías actuales. (THIJSSEN DHJ et.al., 2011).

Protocolo de hidratación El día anterior a la exposición al calor, se indicará a los participantes que beban 12 mL•kg-1 de agua (además del consumo habitual de líquidos). Durante la mañana del día de la sesión experimental en el calor, se indicará a los participantes el consumo de 6 mL•kg-1 de agua, además del consumo habitual de líquidos, para asegurar el estado de euhidratación. Previo al ingreso a la cámara ambiental, se realizará una recolección de orina para verificar el estado de hidratación, utilizando la gravedad específica a través de un refractómetro 29; 30 y el color a través de una escala específica 31. Se aplicará un límite de gravedad específica de la orina de 1,25. Para valores más altos, los participantes beberán 200-250 mL de agua y esperarán 30 minutos antes de la exposición al calor.

Seguridad y eventos adversos Los participantes estarán bajo control continuo de profesionales de la salud durante y al menos 30 minutos después de la intervención para prevenir eventos adversos. Pueden aparecer los siguientes eventos adversos leves y moderados: Los protocolos de ejercicio, particularmente durante el máximo esfuerzo, pueden causar algunas molestias (náuseas, dolor muscular). Se ha demostrado que la terapia de calor es segura para la mayoría de las personas. Sin embargo, para algunos participantes, es posible que la temperatura más alta provoque cierta incomodidad térmica. Los cambios cardiovasculares, como el aumento de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, son esperados y no dañinos. Finalmente, se puede observar una leve deshidratación después del protocolo. Esto se atenuará con una correcta hidratación posterior.

Consideraciones éticas El estudio sigue estrictamente los protocolos en cuanto al formulario de consentimiento informado, confidencialidad y anonimato. Se proporcionará un formulario de consentimiento informado con lineamientos, objetivos del proyecto, descripción de procedimientos, posibles riesgos y beneficios. También se informará a los participantes que la participación es voluntaria y que pueden retirarse del estudio en cualquier momento. Este estudio se realizará de acuerdo con la Declaración de Helsinki y fue aprobado por la junta de revisión institucional del centro (Número de seguimiento: 38626420.6.0000.5347) y registrado en la Base de Datos de Ensayos Clínicos. Todos los archivos que contengan los datos de los participantes se almacenarán en una base de datos segura protegida con contraseña a la que solo tendrán acceso los miembros autorizados del equipo de investigación.