Ejercicio, microbiota intestinal y diabetes tipo 2 (Ex-GM-T2D)

La diabetes tipo 2 es una epidemia metabólica global y una importante amenaza para la salud mundial. En 2021, 537 millones de adultos de entre 20 y 79 años en todo el mundo tenían diabetes. La diabetes tipo 2 está relacionada con complicaciones de salud microvasculares y macrovasculares potencialmente mortales que contribuyen enormemente a la carga de mortalidad y discapacidad en todo el mundo. La diabetes tipo 2 se define por la hiperglucemia en ayunas, que es en gran medida secundaria a una acción inadecuada de la insulina. La diabetes tipo 2 suele estar precedida por un estado de hiperglucemia intermedia o Pre-D, que se caracteriza por alteración de la glucosa en ayunas (GAA), intolerancia a la glucosa (IGT) o ambas, y aumenta en gran medida el riesgo de diabetes tipo 2. En la diabetes tipo 2, aunque los niveles de insulina son normales o altos, los tejidos como el hígado, el músculo esquelético y el tejido adiposo se vuelven resistentes a la insulina, lo que provoca niveles elevados de glucosa en sangre. La diabetes tipo 2 se asocia con una respuesta inflamatoria sistémica que parece ser un factor de riesgo independiente para el desarrollo de diabetes tipo 2. Además, las personas con diabetes tipo 2 tienden a tener un ambiente interno más oxidativo que los sujetos sanos. Se ha descubierto que el estrés oxidativo inducido por la hiperglucemia afecta la cascada de señalización de la insulina y disminuye la transcripción del gen GLUT4 y también altera la actividad mitocondrial. La fisiopatología de la diabetes tipo 2 también se ha asociado con la composición de los transgénicos. Se sugiere que la disbiosis de GM tiene un papel central en la patogénesis de la resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2 a través de varios mecanismos.

Se ha establecido el importante papel del ejercicio regular para la prevención y el tratamiento de la diabetes tipo 2. La mayoría de los beneficios del ejercicio en el tratamiento y la prevención de la diabetes tipo 2 se obtienen a través de adaptaciones del músculo esquelético que a su vez inducen mejoras agudas y crónicas en la acción de la insulina. El ejercicio también ejerce efectos antiinflamatorios. La evidencia surgida sugiere que el ejercicio también puede afectar favorablemente la diabetes tipo 2 al mejorar la composición de los transgénicos. El efecto más prometedor del ejercicio regular es la alteración de los transgénicos hacia una composición microbiana más saludable al producir un transgénico más diverso, disminuir las comunidades de bacterias patógenas y aumentar las bacterias productoras de SCFA. Sin embargo, el impacto del ejercicio en la estructura y función de GM de las personas con diabetes tipo 2 no se comprende bien, ya que hasta ahora solo existe un número limitado de estudios en esta área.

Según un análisis de poder preliminar (un error de probabilidad de 0,05 y un poder estadístico del 80%), se consideró apropiado un tamaño de muestra de 8 a 10 participantes/grupo para detectar cambios estadísticamente significativos entre los ensayos. Por lo tanto, se evaluará la elegibilidad de ≥60 personas de mediana edad para participar en el estudio. El estudio se llevará a cabo en un diseño controlado, aleatorio y paralelo. Los participantes serán informados principalmente de los procedimientos del estudio, así como de los beneficios y posibles riesgos, y también firmarán un formulario de consentimiento informado para participar en el estudio. Todas las personas elegibles proporcionarán muestras de sangre para la determinación de glucosa en sangre en ayunas, hemoglobina glicosilada (HbA1c) e insulina plasmática en ayunas, y se les realizará una prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT) para determinar su perfil glucémico, según el cual, serán caracterizado como individuos con tolerancia normal a la glucosa (NGT), o individuos con prediabetes (pre-D), o individuos con diabetes tipo 2 (DT2). Los niveles de actividad física también se evaluarán mediante el Cuestionario Internacional de Actividad Física (IPAQ). Posteriormente, los participantes de cada etapa de tolerancia a la glucosa serán asignados aleatoriamente a las 12 semanas de ejercicio aeróbico y de resistencia combinado regular de acuerdo con las pautas para personas con pre-D y diabetes tipo 2, o permanecerán sedentarios durante 12 semanas. Así, seis grupos de intervención serán los siguientes: i) grupo NGT (NGTG), individuos NGT - sin ejercicio, ii) grupo de ejercicio NGT (NGTG+Ex), individuos NGT que participarán en entrenamiento y desentrenamiento, iii) pre-D grupo (pre-DG), individuos pre-D - sin ejercicio, iv) grupo de ejercicio pre-D (Pre-DG+Ex), individuos pre-D que participarán en el entrenamiento y desentrenamiento, v) grupo T2D (T2DG), Personas con diabetes tipo 2: sin ejercicio, y vi) grupo de ejercicio con diabetes tipo 2 (T2DG+Ex), personas con diabetes tipo 2 que participarán en el entrenamiento y el desentrenamiento. La aleatorización de las condiciones se realizará mediante un software que genera números enteros aleatorios disponibles en Internet (Random.org).

Las mediciones de referencia se llevarán a cabo en el Laboratorio de Bioquímica, Fisiología y Nutrición del Ejercicio (SmArT Lab), Departamento de Educación Física y Deportes de la Universidad de Tesalia: medidas fisiológicas (frecuencia cardíaca en reposo, presión arterial sistólica y diastólica en reposo, tasa metabólica en reposo) , características antropométricas (altura corporal, masa corporal, índice de masa corporal), composición corporal (cantidad de grasa corporal, masa corporal magra, masa grasa, densidad ósea), rendimiento muscular [capacidad aeróbica (VO2max), fuerza isocinética de las extremidades inferiores ( torque isométrico, concéntrico y excéntrico de los extensores y flexores de la rodilla), fuerza de prensión manual, potencia muscular (salto con contramovimiento)]. Además, los participantes proporcionarán heces para la determinación de la composición de los transgénicos y sus metabolitos [ácidos grasos de cadena corta (SCFA)], así como muestras de sangre para la determinación del hemograma completo (CBC), la inflamación sistémica [el factor de necrosis tumoral alfa ( TNF-α), interleucina 6 (IL-6), proteína C reactiva (CRP), zonulina, proteína fijadora de lipopolisacáridos (LBP)], estado redox sanguíneo [capacidad antioxidante total (TAC), catalasa (CAT), proteínas carbonilo (PC), glutatión reducido (GSH), glutatión oxidado (GSSG), relación GSH/GSSG, malondialdehído (MDA), ácido úrico, bilirrubina] y perfil lipídico [colesterol total (CHO-T), lipoproteínas de baja densidad (LDL) , lipoproteínas de alta densidad (HDL), triglicéridos (TG)]. Además, los participantes registrarán su dieta mediante un recordatorio de 7 días antes de su participación en la primera condición experimental, y se analizarán los datos dietéticos. Todas las mediciones anteriores se repetirán después de las 12 semanas de intervención con ejercicio, así como después de las 4 semanas de período de desentrenamiento. Los participantes que serán asignados al ejercicio regular, a excepción del VO2máx, se someterán además a una estimación de la fuerza máxima de los principales grupos de músculos para determinar la intensidad del programa de ejercicio de cada participante; La determinación de la capacidad aeróbica y la fuerza muscular también se repetirá después de cuatro semanas de ejercicio regular para los ajustes de intensidad necesarios del programa de ejercicio.