Morfología extrema y salud metabólica

Después de firmar el consentimiento informado para participar en el estudio, se les pedirá a los participantes que completen un cuestionario de criterios de entrada de salud, incluido un cuestionario de preparación para la actividad física y un Cuestionario de examen de trastornos alimentarios, para confirmar la elegibilidad. Los participantes también deberán completar un cuestionario de salud para la administración de anestésicos como parte del procedimiento de biopsia. A las personas que son muy pequeñas o muy grandes (sin displasia esquelética) se les pedirá que asistan al laboratorio para una evaluación previa al juicio como criterio de elegibilidad adicional. Esto implicará medir la altura, la masa corporal y pararse en una escala especializada (escala de impedancia bioeléctrica) que estima la cantidad de músculo y grasa que tiene una persona. Si se sospecha que el participante cumple con los criterios de masa libre de grasa establecidos, se completará una exploración de absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA) de cuerpo completo para evaluar la composición corporal con mayor precisión. Esto implica acostarse en una cama durante ~7 minutos y descansar mientras se realiza la exploración. Luego, el equipo de investigación informará al participante después de analizar los resultados del escaneo si es elegible y puede continuar con el estudio.

Todos los participantes considerados elegibles que puedan y deseen participar serán invitados a asistir al Laboratorio de Fisiología Humana de la Universidad de Bath para el ensayo completo.

El día 1, antes de asistir a la Universidad de Bath, se les pedirá a los participantes que consuman una dieta estandarizada de un desayuno de cereales y un sándwich, una bebida y un refrigerio comprados en el supermercado para el almuerzo, con cantidades seleccionadas por ellos mismos. Idealmente, los participantes estarán en ayunas durante 4-5 horas antes de la llegada (~17:00).

Al llegar a la Universidad, a las personas con displasia esquelética también se les pedirá que completen el cuestionario de criterios de entrada de salud y el cuestionario de preparación para la actividad física para garantizar la elegibilidad. Es importante que los participantes informen a los investigadores sobre cualquier condición médica o cualquier cambio en las circunstancias desde que se inscribieron. Toda la información es estrictamente confidencial.

El equipo de investigación primero tomará medidas de la altura, la masa corporal, la circunferencia de la cintura y la cadera, el diámetro del abdomen (la distancia desde el frente hasta la espalda), la altura al sentarse y la presión arterial. Al comienzo de la visita, los participantes también recibirán información sobre cómo recolectar la orina en los recipientes provistos. Las personas con displasia esquelética luego se someterán a una exploración de absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA) para evaluar la composición corporal. A todos los participantes también se les realizará una tomografía computarizada cuantitativa periférica (pQCT), que consiste en colocar una pierna en un escáner redondo para evaluar los tejidos de la pierna, por ejemplo, hueso, músculo y grasa (como si la imagen fuera un corte). La exploración requiere que mantenga la pierna inmóvil durante unos 10 minutos.

Luego se les pedirá a los participantes que descansen en una cama y se relajen. En una posición sentada, los participantes completarán una prueba de función pulmonar en reposo que requiere soplar en un dispositivo especializado a través de una boquilla. Después de esto, después de acostarse y recibir instrucciones sobre el procedimiento, un miembro capacitado del personal tomará una biopsia de tejido adiposo del abdomen para analizar los genes y las proteínas en las células. La biopsia de grasa consiste en insertar una aguja con succión justo debajo de la piel para extraer las células y se realizará bajo anestesia local. Este procedimiento puede causar un hematoma por hasta 7 días. Posteriormente, se tomará una biopsia muscular del cuádriceps (músculo grande en la parte frontal del muslo) para medir nuevamente los genes y las proteínas, así como las vías de señalización involucradas en nuestro metabolismo. La aguja se inserta justo dentro del músculo y se recolectan 2/3 cortes de tejido. El equipo de investigación proporcionará información y equipo para el cuidado posterior de los sitios de biopsia para prevenir infecciones después de que los participantes abandonen el laboratorio.

Luego, los participantes recibirán una comida caliente para la cena. ¡Esta será una porción estándar de Love Your Veg de Sainsbury's! Tarta de lentejas (400 g, 1 ración). Antes de apagar las luces a las 22:00, los participantes recibirán un kit de monitoreo del sueño conocido como polisomnografía. El equipo incluye una banda sensora de presión abdominal y torácica, una cánula nasal y unos sensores adhesivos colocados directamente sobre la piel.

En la mañana del día 2, un investigador despertará al participante a las 07:00. Mediante una boquilla (similar a un tubo respirador) y una pinza nasal, se recogerá el aire espirado en reposo durante 20 minutos para calcular cuánta energía se quema en reposo. También se les pedirá a los participantes que den una muestra de aliento en un pequeño tubo de vidrio a través de una pajilla (esto está relacionado con un método de trazado que se explica a continuación). La masa corporal se medirá nuevamente después de que el participante tenga la oportunidad de usar el baño.

Una vez que se recueste en la cama, un miembro capacitado del personal insertará una cánula (pequeño tubo de plástico) en una vena en el dorso de la mano o el antebrazo del participante. Esto permanecerá en su lugar durante el resto del día y permitirá que se tomen muestras de sangre repetidas durante las siguientes pruebas. Para los participantes con displasia esquelética, el material genético que se encuentra en las células se extraerá de la primera muestra de sangre y luego se analizará para confirmar un diagnóstico correcto de acondroplasia. Se les pedirá a los participantes que coloquen la mano en una caja caliente a 55 °C, lo que ayuda al flujo sanguíneo y facilita la toma de muestras para el equipo de investigación. Luego, se les pedirá a todos los participantes que completen una serie de preguntas sobre el apetito, una tarea de selección de porciones y se les tomará la presión arterial.

Cuando la mano esté caliente y se completen las tareas iniciales de apetito, a los participantes se les proporcionará una bebida azucarada y se les pedirá que la terminen en 5 minutos. La bebida también contendrá un marcador de azúcar que es estable y seguro de consumir. Esto permite al equipo de investigación evaluar cómo el cuerpo procesa la bebida en tiempo real. Para algunos individuos de cada 'subgrupo' (acondroplasia, displasia esquelética, tamaño corporal extremadamente grande y tamaño corporal extremadamente pequeño), se agregará a la bebida un marcador diferente llamado acetato que ayudará con algunos cálculos de cómo el cuerpo procesa el azúcar. Se extraerán muestras de sangre (10 ml) de la cánula cada 15 minutos durante la primera hora y cada 30 minutos durante las siguientes dos horas. En estos mismos intervalos, se le pedirá al participante que sople en un pequeño tubo con una pajilla para evaluar la apariencia del marcador en el aliento (un indicador de la cantidad de azúcar que se quema de la bebida, a diferencia de las reservas de azúcar del cuerpo). , de ahí la necesidad de una muestra de referencia). También se les pedirá a los participantes que completen las preguntas sobre el apetito y la tarea de selección de porciones cada vez que se extraiga una muestra de sangre. A los 60, 120 y 180 minutos, se recolectará una muestra de aire de 5 minutos al igual que al despertar, y se medirá la presión arterial a la hora. Entre muestras, el participante también puede completar una serie de cuestionarios sobre salud mental (opcional).

A las 11:00, a los participantes se les presentará otra tarea de apetito y luego un almuerzo (pasta al pesto con queso y un vaso de jugo de naranja) para consumir en 20 minutos. Se harán algunas preguntas adicionales sobre el apetito antes y después de las comidas. Las siguientes 3 horas serán similares a las anteriores, con escalas regulares de apetito para completar y muestras de sangre extraídas cada 15 minutos durante la primera hora y 30 minutos durante las siguientes dos horas. A los 60, 120 y 180 minutos, se recolectará una muestra de aliento de 5 minutos y una muestra de aliento de trazador más pequeña a través de la pajita, y se registrará la presión arterial.

Luego, se les pedirá a los participantes que completen una breve prueba en la cinta rodante para calibrar el monitor de actividad usando un monitor de frecuencia cardíaca en una correa para el pecho mientras caminan. Se calcularán cinco etapas incrementales de 3 minutos en función de la velocidad de marcha "normal" seleccionada por ellos mismos por los participantes. Durante el último minuto de cada etapa, se recolectará una muestra de aliento de un minuto y se registrará la frecuencia cardíaca. También se obtendrá una muestra de aliento en un tubo de recolección de trazador al final de cada etapa del ejercicio. Mientras están en la caminadora, se les pedirá a los participantes que describan qué tan difíciles se sienten las etapas del ejercicio. Si la velocidad más rápida no ha excedido el ejercicio 'duro', el investigador preguntará si el participante se siente capaz de completar una etapa final a una intensidad más alta (sin exceder una calificación de esfuerzo percibido de 15) para ayudar a calibrar el monitor de actividad. Dentro de los 30 segundos de terminar en la caminadora, se extraerá una última muestra de sangre de la cánula antes de retirarla.

Al salir del laboratorio, los participantes recibirán un monitor de actividad, un reloj de movimiento, un diario de alimentos (ya sea en una aplicación móvil o en una copia impresa) y básculas de alimentos y peso corporal. También se colocará un pequeño dispositivo para medir continuamente los niveles de azúcar en la sangre en la parte posterior del brazo. El dispositivo se inserta con una aguja muy pequeña que luego se retira, dejando solo el parche con una pequeña sonda en el brazo. El equipo de investigación instruirá a los participantes sobre cómo usar el monitor de actividad en el pecho y les pedirá que lo usen en todo momento, excepto cuando naden o se bañen, y registren la ingesta de alimentos durante 14 días. Durante este tiempo, se pedirá a los participantes que se pesen a primera hora de la mañana y a última hora de la noche, además de registrar los tiempos y la calidad del sueño.